步進(jìn)電機(jī)知識(shí)框架

時(shí)間：2021-11-19作者：湖北省石佳電氣有限公司瀏覽：1014

一、步進(jìn)電機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1、概述：步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非**載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。2、概念：步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器原理：3、結(jié)構(gòu)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)構(gòu)造：由轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體、轉(zhuǎn)軸、滾珠軸承），定子（繞組、定子鐵芯），前后端蓋等組成。較典型兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的定子有8個(gè)大齒，40個(gè)小齒，轉(zhuǎn)子有50個(gè)小齒；三相電機(jī)的定子有9個(gè)大齒，45個(gè)小齒，轉(zhuǎn)子有50個(gè)小齒。4、工作原理：通常電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一個(gè)角度。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)各相繞組的通電順序來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。5、分類步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（PM） ，反應(yīng)式（VR）和混合式（HB）永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度 或15度；反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家80年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用較為廣泛?，F(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（VR）、永磁式步進(jìn)電機(jī)（PM）、混合式步進(jìn)電機(jī)（HB）和單相式步進(jìn)電機(jī)等。5.1反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵(lì)磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，步距角?。坏珓?dòng)態(tài)性能差。5.2混合式步進(jìn)電機(jī)混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)綜合了反應(yīng)式、永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn)，它的步距角小，出力大，動(dòng)態(tài)性能好，是目前性能較高的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。它有時(shí)也稱作永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用較為廣泛。6、選擇步進(jìn)電機(jī)的步驟選擇電機(jī)一般應(yīng)遵循以下步驟：6.1確定負(fù)載轉(zhuǎn)矩ML=G.rG：負(fù)載的質(zhì)量R：半徑6.2確定負(fù)載慣量JL=J.w J=M.(R12+R22)/2 w:角加速度6.3電機(jī)定位精度的選擇 機(jī)械傳動(dòng)比確定后，可根據(jù)控制系統(tǒng)的定位精度選擇步進(jìn)電機(jī)的步距角及驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分等級(jí)。一般選電機(jī)的一個(gè)步距角對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)定位精度的1/2 或較小。注意：當(dāng)細(xì)分等級(jí)大于1/4后，步距角的精度不能保證。6.4電機(jī)力矩選擇步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。直接起動(dòng)時(shí)（一般由低速）時(shí)二種負(fù)載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機(jī)的機(jī)座及長(zhǎng)度便能確定下來（幾何尺寸）備注：版本21. 根據(jù)電源電壓、使用條件、拖動(dòng)對(duì)象選擇電動(dòng)機(jī).要求電源電壓與電動(dòng)機(jī)額定電壓相符.2. 根據(jù)安裝地點(diǎn)和工作環(huán)境選擇不同型式的電動(dòng)機(jī).3. 根據(jù)容量、效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)數(shù)選擇電動(dòng)機(jī).如果容量選擇過小,就會(huì)發(fā)生長(zhǎng)期過載現(xiàn)象,影響電動(dòng)機(jī)壽命甚至燒毀.如果容量選擇過大,電動(dòng)機(jī)的輸出機(jī)械功率不能充分利用,功率因數(shù)也不高.因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率是隨著負(fù)載變化的.4. 電動(dòng)機(jī)在恒定負(fù)載運(yùn)行下,功率計(jì)算公式如下: P1 P＝―――― η1η式中:P-----電動(dòng)機(jī)的功率(KW);P1----生產(chǎn)機(jī)械功率(KW);η1----生產(chǎn)機(jī)械本身效率;η ----電動(dòng)機(jī)效率. 上式計(jì)算出的功率不一定與產(chǎn)品規(guī)格相同,所以選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率(P1)應(yīng)等于或稍大于計(jì)算所得的功率。7、矩頻特性分析矩頻特性是電機(jī)性能的重要表現(xiàn)，但對(duì)于不同的驅(qū)動(dòng)電路其曲線特性會(huì)有區(qū)別，所以矩頻特性曲線圖供用戶參考。步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降（U=E+L(di/dt)+I*R）8、確定合理加速度步進(jìn)電機(jī)較大速度一般在600～1200 rpm?？刂葡到y(tǒng)要定位準(zhǔn)確，物體運(yùn)動(dòng)必須有加減速過程當(dāng)電機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)行頻率點(diǎn)在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)時(shí)，合理地加速度有利于提高電機(jī)的效率，合理的減速有利于減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣性。9、電機(jī)命名規(guī)則（不同公司不同命名規(guī)則，這個(gè)是我公司這邊的）范例：17 H D 0 01 – 11 2 3 4 5 61. 機(jī)座代號(hào)：電機(jī)外徑 （10倍英寸）（例如17HD=1.7”）電機(jī)的安裝尺寸代碼 1英寸=2.54厘米2. 電機(jī)類型代碼字母“H”代表混合式步進(jìn)電機(jī)的意思3. 步距角類型代碼D/1.8°大轉(zhuǎn)子，Y/1.8°小轉(zhuǎn)子4. 機(jī)身長(zhǎng)度代碼表示定子鐵芯長(zhǎng)度的代碼5. 性能參數(shù)代碼用于區(qū)分力矩、電流等性能的代碼6. 派生產(chǎn)品代碼出軸、引線等不同，用數(shù)字和字母組成數(shù)字，字母二、步進(jìn)電機(jī)的幾個(gè)重要概念1. 步距角動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。電機(jī)固有步距角 所用驅(qū)動(dòng)器類型及工作狀態(tài) 電機(jī)運(yùn)行時(shí)的真正步距角 0.9°/1.8° 驅(qū)動(dòng)器工作在半步狀態(tài) 0.9° 0.9°/1.8°驅(qū)動(dòng)器工作在5細(xì)分狀態(tài) 0.36° 0.9°/1.8°驅(qū)動(dòng)器工作在10細(xì)分狀態(tài) 0.18° 0.9°/1.8°驅(qū)動(dòng)器工作在20細(xì)分狀態(tài) 0.09° 0.9°/1.8°驅(qū)動(dòng)器工作在40細(xì)分狀態(tài) 0.045° 2. 靜力矩或者叫保持轉(zhuǎn)矩（HOLDING TORQUE） 電機(jī)通電但沒有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn)電機(jī)較重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進(jìn)電機(jī)較重要的參數(shù)之一。比如，當(dāng)人們說2N.m的步進(jìn)電機(jī)，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2N.m的步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的保持轉(zhuǎn)矩，近似于傳統(tǒng)電機(jī)所稱的“功率”。當(dāng)然，有著本質(zhì)的區(qū)別。步進(jìn)電機(jī)的物理結(jié)構(gòu)，完全不同于交流、直流電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的輸出功率是可變的。通常根據(jù)需要的轉(zhuǎn)矩大?。此獛?dòng)物體的扭力大小），來選擇哪種型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)。大致說來，扭力在0.8N.m以下，選擇28、35、39、42（電機(jī)的機(jī)身直徑或方度，單位：mm);扭力在1N.m左右的，選擇57電機(jī)較為合適。扭力在幾個(gè)N.m或較大的情況下，就要選擇75、85、86、90、110、130等規(guī)格的步進(jìn)電機(jī)。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速也要特別考慮。因?yàn)?，步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，與轉(zhuǎn)速成反比。就是說，步進(jìn)電機(jī)在低速（每分鐘幾百轉(zhuǎn)或較低轉(zhuǎn)速，其輸出轉(zhuǎn)矩較大），在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)矩（1000轉(zhuǎn)/分--9000轉(zhuǎn)）就很小了。當(dāng)然，有些工作環(huán)境需要高速步進(jìn)電機(jī)，就要對(duì)步進(jìn)電機(jī)的線圈電阻、電感等指標(biāo)進(jìn)行衡量。選擇電感稍小一些的步進(jìn)電機(jī)，作為高速步進(jìn)電機(jī)，能夠獲得較大輸出轉(zhuǎn)矩。反之，要求低速大力矩的情況下，就要選擇電感在十幾或幾十mH,電阻也要大一些為好。 3. 諧振頻率4. 負(fù)載頻率即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率**該值，電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。5. 失步電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。6. 微步驅(qū)動(dòng) 微步驅(qū)動(dòng)技術(shù)是一種電流波形控制技術(shù)。其基本思想是控制每相繞組電流的波形，使其階梯上升或下降，即在0和較大值之間給出多個(gè)穩(wěn)定的中間狀態(tài)，定子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)過程中也就有了多個(gè)穩(wěn)定的中間狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的步數(shù)增多、步距角減小。采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以大大提高步進(jìn)電機(jī)的步矩分辨率，減小轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，避免低頻共振及降低運(yùn)行噪聲 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)微步驅(qū)動(dòng)電路基本結(jié)構(gòu)框圖4、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式有幾種？ 一般來說，步進(jìn)電機(jī)有恒壓，恒流驅(qū)動(dòng)兩種，恒壓驅(qū)動(dòng)已近淘汰，目前普遍使用恒流驅(qū)動(dòng)5、步進(jìn)電機(jī)精度為多少？是否累積？ 一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%。步進(jìn)電機(jī)單步的偏差并不會(huì)影響到下一步的精度因此步進(jìn)電機(jī)精度不累積。 6、步進(jìn)電機(jī)的外表溫度允許達(dá)到多少？ 步進(jìn)電機(jī)溫度過高首先會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降甚至于丟失。因此電機(jī)外表允許的較高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來說，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏１３０度以上，因此步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏８０－９０度完全正常。7、為什么步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速升高而下降？ 當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)；頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)越大。在它的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。 8、為什么步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但若**一定速度就無法啟動(dòng)，并伴有嘯叫聲? 步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù)：空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率**該值，電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)較低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖頻率應(yīng)該有加速過程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偕礁咚伲?。我們建議空載啟動(dòng)頻率選定為電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)的２倍。 9、如何克服兩相混合式步進(jìn)電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)和噪聲？ 　　步進(jìn)電機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)振動(dòng)和噪聲大是其固有的缺點(diǎn)，一般可采用以下方案來克服： A、如步進(jìn)電機(jī)正好工作在共振區(qū)，可通過改變減速比提高步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行速度。 　?。隆⒉捎脦в屑?xì)分功能的驅(qū)動(dòng)器，這是較常用的，較簡(jiǎn)便的方法。因?yàn)榧?xì)分型驅(qū)動(dòng)器電機(jī)的相電流變流較半步型平緩。 　?。?、換成步距角較小的步進(jìn)電機(jī)，如三相或五相步進(jìn)電機(jī)，或兩相細(xì)分型步進(jìn)電機(jī)。 　　Ｄ、換成直流或交流伺服電機(jī)，幾乎可以完全克服震動(dòng)和噪聲，但成本較高。 　?。?、在電機(jī)軸上加磁性阻尼器，市場(chǎng)上已有這種產(chǎn)品，但機(jī)械結(jié)構(gòu)改變較大。10、細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)是否能代表精度？ 　　步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)（請(qǐng)參考有關(guān)文獻(xiàn)），其主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機(jī)的低頻振動(dòng)，提高電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)精度只是細(xì)分技術(shù)的一個(gè)附帶功能。比如對(duì)于步進(jìn)角為1.8度的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，如果細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置為４，那么電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)分辨率為每個(gè)脈沖0.45度，電機(jī)的精度能否達(dá)到或接近0.45度，還取決于細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細(xì)分驅(qū)動(dòng)器精度可能差別很大；細(xì)分?jǐn)?shù)越大精度越難控制。 11、四相驅(qū)動(dòng)合式步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器的串聯(lián)接法和并聯(lián)接法有什么區(qū)別？ 四相混合式步進(jìn)電機(jī)一般由兩相驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)，因此，連接時(shí)可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法將四相電機(jī)接成兩相使用。串聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較的場(chǎng)合使用。此時(shí)需要的驅(qū)動(dòng)器輸出電流為電機(jī)相電流的0.7倍，因而電機(jī)發(fā)熱??；并聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合使用（又稱高速接法），所需要的驅(qū)動(dòng)器輸出電流為電機(jī)相電流的1.4倍，因而電機(jī)發(fā)熱較大12、如何確定步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器直流供電電源？ Ａ、供電電源供電電壓的確定 混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的供電電源電壓一般是一個(gè)較寬的范圍，電源電壓通常根據(jù)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速和響應(yīng)要求來選擇。如果電機(jī)工作轉(zhuǎn)速較高或響應(yīng)要求較快，那么電壓取值也高，但注意電源電壓的紋波不能**過驅(qū)動(dòng)器的較大輸入電壓，否則可能損壞驅(qū)動(dòng)器。如果電機(jī)工作轉(zhuǎn)速較低，則可以考慮電壓選取較低值。 Ｂ、供電電源輸出電流的確定 供電電源電流一般根據(jù)驅(qū)動(dòng)器的輸出相電流Ｉ來確定。如果采用線性電源，電源電流一般可取Ｉ的1.1-1.3倍；如果采用開關(guān)電源，電源電流一般可?。傻?.5-2.0倍。如果一個(gè)供電源同時(shí)給幾個(gè)驅(qū)動(dòng)器供電，則應(yīng)考慮供電電源的電流應(yīng)適當(dāng)加倍。 13、混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的使能信號(hào)Ｅna一般在什么情況下使用？ 當(dāng)使能信號(hào)Ｅna為低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)器輸出到電機(jī)的電流被切斷，電機(jī)轉(zhuǎn)子處于自由狀態(tài)（脫機(jī)狀態(tài)）。在有些自動(dòng)化設(shè)備中，如果在驅(qū)動(dòng)器不斷電的情況下要求可以用手動(dòng)直接轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸，就可以將Ｅna置低，使電機(jī)脫機(jī)，進(jìn)行手動(dòng)操作或調(diào)節(jié)。手動(dòng)完成后，再將Ｅna信號(hào)置高，以繼續(xù)自動(dòng)控制。 14、如何用簡(jiǎn)單的方法調(diào)整兩相步進(jìn)電機(jī)通電后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向？ 只需將電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器接線的Ａ+和A-（或者B+和B-)對(duì)調(diào)即可7. 丟步是步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)中的一個(gè)致命問題，若不能很好地把握此技術(shù)就不能使用步進(jìn)電機(jī)來作為工業(yè)控制。產(chǎn)生丟步的主要原因有：1》負(fù)荷過重（含阻力過大）2》頻率過高3》驅(qū)動(dòng)電壓過低。關(guān)于頻率，如果細(xì)分不是太高的話，主要取決于最后輸出的轉(zhuǎn)速，因不同的電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器其輸出轉(zhuǎn)速差別很大，但根據(jù)我的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，想**過300轉(zhuǎn)（每分鐘）是比較困難的。100－200轉(zhuǎn)是沒有問題的。你可以降到100轉(zhuǎn)試試，如果還丟步，你就要看一看你的脈沖信號(hào)是否有效（電流是否**過10mA）。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與交流伺服電動(dòng)機(jī)的性能比較 1. 控制精度不同兩相步進(jìn)電機(jī)步距角為1.8°；德國(guó)百格拉公司生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器，可以細(xì)分控制來實(shí)現(xiàn)步距角為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相步進(jìn)電機(jī)的步距角。交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制精度由電動(dòng)機(jī)后端的編碼器保證。如對(duì)帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電動(dòng)而言，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用4倍頻率技術(shù)，則其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036° ；對(duì)于帶17位編碼器的電動(dòng)機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收217 =131072個(gè)脈沖電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=0.00274658°，是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)脈沖當(dāng)量的1/655。 2. 低頻特性不同兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。3. 矩頻特性不同步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高速是會(huì)急劇下降。交流伺服電動(dòng)機(jī)為恒力矩輸出，即在額定轉(zhuǎn)速（如3000RPM）以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩。4. 過載能力不同步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一般不具有過載能力，而交流伺服電動(dòng)機(jī)有較強(qiáng)的過載能力，一般較大轉(zhuǎn)矩可為額定轉(zhuǎn)矩的3倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)因?yàn)闆]有這種過載能力，在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)，便出現(xiàn)了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。 5. 運(yùn)行性能不同步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象；停止時(shí)如轉(zhuǎn)速過高，易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)丟步或過沖現(xiàn)象，控制性能較為可靠。6. 速度響應(yīng)性能不同 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)從靜止加速到工作速度（一般為幾百RPM）需要200~400ms。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的加速性能較好，從靜止加速到工作速度（如3000RPM），一般僅需幾毫秒，可用于快速啟動(dòng)的控制場(chǎng)合。7. 效率指標(biāo)不同步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的效率比較低，一般60%以下。交流伺服電機(jī)的效率比較高，一般80%以上。因此步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的溫升也比交流伺服電機(jī)的高。 如果力矩不大，選擇步進(jìn)電機(jī)，首先要知道步進(jìn)電機(jī)的空載啟動(dòng)頻率，既不加負(fù)載時(shí)，達(dá)到你的轉(zhuǎn)速要求的脈沖數(shù)一定要小于空載啟動(dòng)頻率，否則丟步一般的步進(jìn)如果丟步的話，加不加負(fù)載都一樣啊。而且，應(yīng)該是加了負(fù)載較容易丟步。步進(jìn)電機(jī)有沒大的電機(jī)能帶大負(fù)載，伺服電機(jī)呢？要做定位又要提升比較重的物品，電機(jī)+編碼器來做始終沒有步進(jìn)方便，故有此問。這個(gè)要看你的速度要求的，如果速度又快負(fù)載又大，那沒法用步進(jìn)電機(jī)的。如果速度不快的話那完全可以用步進(jìn)電機(jī)加減速來完成，低速情況下步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)勢(shì)很明顯的，轉(zhuǎn)矩大，穩(wěn)定性好。如果是在高速的話那沒法用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)了，電機(jī)+編碼器，現(xiàn)在有現(xiàn)成的驅(qū)動(dòng)器模塊的也很方便的。步進(jìn)本身的原理決定了它的輸出轉(zhuǎn)矩有限，帶大負(fù)載基本不可能。伺服當(dāng)然好，但是很貴。。。一分錢一分貨。其實(shí)電機(jī)+編碼器也挺好用的啊？有時(shí)候會(huì)配合其他傳感器一起用，限位啊行程傳感啊之類，反正負(fù)載越重往往精密度要求越低。頻率增高以后步進(jìn)電機(jī)的負(fù)載能力下降的原因：(1)、定子繞組電感的影響：因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的每相繞組是一個(gè)電感線圈，它具有一定的電感，而電感有延緩電流變化的特性。通俗地講，當(dāng)?shù)皖l時(shí)每相繞組通電時(shí)間和斷電的時(shí)間比較長(zhǎng)，大于線圈的時(shí)間常數(shù)，線圈來得及獲得較高電流。而高頻率時(shí)每相繞組通電時(shí)間和斷電時(shí)間都很短，遠(yuǎn)小于線圈的時(shí)間常數(shù)，線圈獲得的電流就很小。而轉(zhuǎn)矩近似地與電流的平方成正比，這樣頻率越高，繞組中的平均電流越小，電機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩大大下降，負(fù)載能力也就大大下降了。 (2)、當(dāng)頻率增加，步進(jìn)電機(jī)鐵心中的渦流損耗也將很快增加，這也是使輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩下降的一個(gè)因素。 (3)、所以當(dāng)輸入脈沖頻率增高后，步進(jìn)電機(jī)的負(fù)載能力逐漸下降，到某一頻率以后，步進(jìn)電機(jī)已帶不動(dòng)任何負(fù)載。




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  詞條說明

• 軸承性能對(duì)步進(jìn)電機(jī)的影響

  PM型步進(jìn)電機(jī)的軸承 PM型步進(jìn)電機(jī)價(jià)格低是其一大優(yōu)勢(shì)。定子與轉(zhuǎn)子之間氣隙約為0.25mm，軸承使用滑動(dòng)軸承（sleeve metal)，PM型步進(jìn)電機(jī)的構(gòu)造如下剖視圖所示。 當(dāng)有特殊需求時(shí)，可采用下左圖的懸臂結(jié)構(gòu)形式。 上圖為其外觀。此電機(jī)厚度為14mm，外徑68mm，呈扁平狀，轉(zhuǎn)子有100較，步距角為1.8°。 此種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子軸插入軸承時(shí)，能確保定子內(nèi)徑與轉(zhuǎn)子外徑間的氣隙是固定的。滑動(dòng)軸承有金

• 步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用你知道多少?

  1. 監(jiān)視器監(jiān)視器是閉路監(jiān)控系統(tǒng)(Closed-Circuit TeleVision，簡(jiǎn)稱 ** )，有固定型和可動(dòng)型?？蓜?dòng)型攝像機(jī)在監(jiān)視對(duì)象物位置在轉(zhuǎn)速很低的情況下,會(huì)產(chǎn)生一定的機(jī)械振蕩,從而造成圖像的抖晃。為了減少低速下的機(jī)械振蕩,改善圖像質(zhì)量,筆者認(rèn)為,步進(jìn)電機(jī)可以滿足上述要求。用水平旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)和垂直擺動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)完成三維空間定位監(jiān)控功能這是一種比較理想的解決方法。還有一種是細(xì)分驅(qū)動(dòng),就

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• 步進(jìn)電機(jī)小知識(shí)

  什么是步進(jìn)電機(jī)? 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定 的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。您可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)您可以通 過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。2.步進(jìn)電機(jī)分哪幾種? 步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（PM） ，反應(yīng)式（VR）和混合式（HB）