力士樂(lè)REXROTH電機(jī)，REXROTH電機(jī)，BOSCH電機(jī)

力士樂(lè)REXROTH電機(jī)，REXROTH電機(jī)，BOSCH電機(jī)/39529839/39529829 ：?jiǎn)螛s兵
REXROTH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。在非超載的情況下，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)個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度步步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)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(guò)控制脈沖頻率來(lái)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。
步進(jìn)電機(jī)是種感應(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 　　雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多知識(shí)。 　　步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之, 廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)域都有應(yīng)用。力士樂(lè)REXROTH電機(jī)，REXROTH電機(jī)，BOSCH電機(jī)/39529839/39529829 ：?jiǎn)螛s兵
　　現(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。
永磁式步進(jìn)電機(jī)
　　永磁式步進(jìn)電機(jī)般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角般為7.5度 或15度； 　　永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出力矩大，動(dòng)態(tài)好，但步距角大。
反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)
　　反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角般為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，成本低，步距角?。坏珓?dòng)態(tài)差。
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)好，是目前zui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)角般為1.8度而五相步進(jìn)角般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用。
編輯本段變頻器對(duì)步進(jìn)電機(jī)的節(jié)能改造
　　三相步進(jìn)電機(jī)變頻器特點(diǎn)：  步進(jìn)電機(jī)變頻器
■低頻轉(zhuǎn)矩輸出180% ，低頻運(yùn)行特性良好 　　■輸出頻率zui大600Hz，可控制高速電機(jī) 　　■的偵測(cè)保護(hù)功能（過(guò)壓、欠壓、過(guò)載）瞬間停電再起動(dòng) 　　■加速、減速、動(dòng)轉(zhuǎn)中失速防止等保護(hù)功能 　　■電機(jī)動(dòng)態(tài)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別功能，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性 　　■高速停機(jī)時(shí)響應(yīng)快 　　■豐富靈活的輸入、輸出接口和控制方式，通用性強(qiáng) 　　■采用SMT全貼裝及三防漆處理工藝，產(chǎn)品穩(wěn)定度高 　　■全系列采用西門子IGBT功率器件，確保的高
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　　通常電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生矢量磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度，使得轉(zhuǎn)子的對(duì)磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向致。當(dāng)定子的矢量磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)個(gè)角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場(chǎng)轉(zhuǎn)個(gè)角度。每輸入個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)個(gè)角度前進(jìn)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(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)
　　由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理比較簡(jiǎn)單。下面敘述三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理。 　　1、結(jié)構(gòu)： 電機(jī)轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒，定子齒有三個(gè)勵(lì)磁繞阻，其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯(cuò)開。 0、1/3て、2/3て,（相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以て表示），即A與齒1相對(duì)齊，B與齒2向右錯(cuò)開1/3て，C與齒3向右錯(cuò)開2/3て，A'與齒5相對(duì)齊，（A'就是A，齒5就是齒1）下面是定轉(zhuǎn)子的展開圖： 　　2、旋轉(zhuǎn)： 如A相通電，B，C相不通電時(shí)，由于磁場(chǎng)作用，齒1與A對(duì)齊，（轉(zhuǎn)子不受任何力以下均同）。 如B相通電，A，C相不通電時(shí)，齒2應(yīng)與B對(duì)齊，此時(shí)轉(zhuǎn)子向右移過(guò)1/3て，此時(shí)齒3與C偏移為1/3て，齒4與A偏移（て-1/3て）=2/3て。 如C相通電，A，B相不通電，齒3應(yīng)與C對(duì)齊，此時(shí)轉(zhuǎn)子又向右移過(guò)1/3て，此時(shí)齒4與A偏移為1/3て對(duì)齊。 如A相通電，B，C相不通電，齒4與A對(duì)齊，轉(zhuǎn)子又向右移過(guò)1/3て 這樣經(jīng)過(guò)A、B、C、A分別通電狀態(tài)，齒4（即齒1前齒）移到A相，電機(jī)轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過(guò)個(gè)齒距，如果不斷地按A，B，C，A……通電，電機(jī)就每步（每脈沖）1/3て,向右旋轉(zhuǎn)。如按A，C，B，A……通電，電機(jī)就反轉(zhuǎn)。 由此可見：電機(jī)的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成對(duì)應(yīng)關(guān)系。而方向由導(dǎo)電順序決定。 不過(guò)，出于對(duì)力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC－C-CA-A這種導(dǎo)電狀態(tài)，這樣將原來(lái)每步1/3て改變?yōu)?/6て。甚于通過(guò)二相電流不同的組合，使其1/3て變?yōu)?/12て，1/24て，這就是電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)的基本理論依據(jù)。 不難推出：電機(jī)定子上有m相勵(lì)磁繞阻，其軸線分別與轉(zhuǎn)子齒軸線偏移1/m,2/m……（m-1）/m,1。并且導(dǎo)電按定的相序電機(jī)就能正反轉(zhuǎn)被控制——這是旋轉(zhuǎn)的物理?xiàng)l件。只要符合這條件我們理論上可以制造任何相的步進(jìn)電機(jī)，出于成本等多方面考慮，市場(chǎng)上般以二、三、四、五相為多。 　　3、力矩： 電機(jī)旦通電，在定轉(zhuǎn)子間將產(chǎn)生磁場(chǎng)（磁通量Ф）當(dāng)轉(zhuǎn)子與定子錯(cuò)開定角度產(chǎn)生力 F與（dФ/dθ）成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br為磁密，S為導(dǎo)磁面積 F與L*D*Br成正比 L為鐵芯長(zhǎng)度，D為轉(zhuǎn)子直徑 Br=N·I/R N·I為勵(lì)磁繞阻安匝數(shù)（電流乘匝數(shù)）R為磁阻。 力矩=力*半徑 力矩與電機(jī)體積*安匝數(shù)*磁密 成正比（只考慮線性狀態(tài)） 因此，電機(jī)體積越大，勵(lì)磁安匝數(shù)越大，定轉(zhuǎn)子間氣隙越小，電機(jī)力矩越大，反之亦然。
感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)
　　1、特點(diǎn)： 感應(yīng)子式與傳統(tǒng)的反應(yīng)式相比，結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點(diǎn)，而定子激磁只需提供變化的磁場(chǎng)而不必提供磁材料工作點(diǎn)的耗能，因此該電機(jī)效率高，電流小，發(fā)熱低。因永磁體的存在，該電機(jī)具有較強(qiáng)的反電勢(shì)，其自身阻尼作用比較好，使其在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動(dòng)小。 感應(yīng)子式某種程度上可以看作是低速同步的電機(jī)。個(gè)四相電機(jī)可以作四相運(yùn)行，也可以作二相運(yùn)行。（必須采用雙極電壓驅(qū)動(dòng)），而反應(yīng)式電機(jī)則不能如此。例如：四相，八相運(yùn)行（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）*可以采用二相八拍運(yùn)行方式.不難發(fā)現(xiàn)其條件為C=,D=. 個(gè)二相電機(jī)的內(nèi)部繞組與四相電機(jī)*致，小功率電機(jī)般直接接為二相，而功率大點(diǎn)的電機(jī)，為了方便使用，靈活改變電機(jī)的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，往往將其外部接線為八根引線（四相），這樣使用時(shí)，既可以作四相電機(jī)使用，可以作二相電機(jī)繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。 　　2、分類 　　感應(yīng)子式電機(jī)以相數(shù)可分為：二相電機(jī)、三相電機(jī)、四相電機(jī)、五相電機(jī)等。以機(jī)座號(hào)（電機(jī)外徑）可分為：42BYG（BYG為感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)代號(hào)）、57BYG、86BYG、110BYG、（標(biāo)準(zhǔn)），而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。 　　3、步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ) 相數(shù)：產(chǎn)生不同對(duì)極N、S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)。常用m表示。 拍數(shù)：完成個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運(yùn)行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A. 步距角：對(duì)應(yīng)個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移用θ表示。θ=360度（轉(zhuǎn)子齒數(shù)J*運(yùn)行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*4）=1.8度（俗稱整步），八拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*8）=0.9度（俗稱半步）。 定位轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在不通電狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場(chǎng)齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的） 靜轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定靜態(tài)電作用下，電機(jī)不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機(jī)體積（幾何尺寸）的標(biāo)準(zhǔn)，與驅(qū)動(dòng)電壓及驅(qū)動(dòng)電源等無(wú)關(guān)。 雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)，但過(guò)分采用減小氣隙，增加激磁安匝來(lái)提高靜力矩是不可取的，這樣會(huì)造成電機(jī)的發(fā)熱及機(jī)械噪音。 　　4、動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ)： 　　1、步距角精度： 步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在15%以內(nèi)。 　　2、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)。稱之為失步。 　　3、失調(diào)角： 轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)是不能解決的。 　　4、zui大空載起動(dòng)頻率： 電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式、電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況下，能夠直接起動(dòng)的zui大頻率。 　　5、zui大空載的運(yùn)行頻率： 電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式，電壓及額定電流下，電機(jī)不帶負(fù)載的zui高轉(zhuǎn)速頻率。 　　6、運(yùn)行矩頻特性： 電機(jī)在某種測(cè)試條件下測(cè)得運(yùn)行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運(yùn)行矩頻特性，這是電機(jī)諸多動(dòng)態(tài)曲線中zui重要的，也是電機(jī)選擇的根本依據(jù)。如下圖所示： 其它特性還有慣頻特性、起動(dòng)頻率特性等。 電機(jī)旦選定，電機(jī)的靜力矩確定，而動(dòng)態(tài)力矩卻不然，電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩取決于電機(jī)運(yùn)行時(shí)的平均電流（而非靜態(tài)電流），平均電流越大，電機(jī)輸出力矩越大，即電機(jī)的頻率特性越硬。 如下圖所示： 其中，曲線3電流zui大、或電壓zui高;曲線1電流zui小、或電壓zui低，曲線與負(fù)載的交點(diǎn)為負(fù)載的zui大速度點(diǎn)。 要使平均電流大，盡可能提高驅(qū)動(dòng)電壓，使采用小電感大電流的電機(jī)。 　　7、電機(jī)的共振點(diǎn)：步進(jìn)電機(jī)均有固定的共振區(qū)域，二、四相感應(yīng)子式的共振區(qū)般在180-250pps之間（步距角1.8度）或在400pps左右（步距角為0.9度），電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓越高，電機(jī)電流越大，負(fù)載越輕，電機(jī)體積越小，則共振區(qū)向上偏移，反之亦然，為使電機(jī)輸出電矩大，不失步和整個(gè)系統(tǒng)的噪音降低，般工作點(diǎn)均應(yīng)偏移共振區(qū)較多。 　　8、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制： 當(dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)序?yàn)锳B-BC-CD-DA或（）時(shí)為正轉(zhuǎn)，通電時(shí)序?yàn)镈A-CD-BC-AB或（）時(shí)為反轉(zhuǎn)。
編輯本段步進(jìn)電機(jī)的些基本參數(shù)
電機(jī)固有步距角
　　它表示控制系統(tǒng)每發(fā)個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。電機(jī)出廠時(shí)給出了個(gè)步距角的值，如86BYG250A型電機(jī)給出的值為0.9°/1.8°（表示半步工作時(shí)為0.9°、整步工作時(shí)為1.8°），這個(gè)步距角可以稱之為‘電機(jī)固有步距角’，它不定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。 　　通常步進(jìn)電機(jī)步距角β的般計(jì)算按下式計(jì)算。 　　β=360°/（Z·m·K） 　　式中 β―步進(jìn)電機(jī)的步距角； 　　Z―轉(zhuǎn)子齒數(shù)； 　　m―步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)； 　　K―控制系數(shù)，是拍數(shù)與相數(shù)的比例系數(shù)
步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)
　　是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同，般二相電機(jī)的步距角為0.9°/1.8°、三相的為0.75°/1.5°、五相的為0.36°/0.72° 。在沒有細(xì)分驅(qū)動(dòng)器時(shí)，用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來(lái)滿足自己步距角的要求。如果使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，則‘相數(shù)’將變得沒有意義，用戶只需在驅(qū)動(dòng)器上改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就可以改變步距角。
保持轉(zhuǎn)矩（HOLDING TORQUE）
　　是指步進(jìn)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)zui重要的參數(shù)之，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)zui重要的參數(shù)之。比如，當(dāng)人們說(shuō)2N.m的步進(jìn)電機(jī)，在沒有特殊說(shuō)明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2N.m的步進(jìn)電機(jī)。 　　DETENT TORQUE： 　　是指步進(jìn)電機(jī)沒有通電的情況下，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。DETENT TORQUE 在國(guó)內(nèi)沒有統(tǒng)的翻譯方式，容易使大家產(chǎn)生誤解；由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不是永磁材料，所以它沒有DETENT /39529839/39529829 ：?jiǎn)螛s兵
　　1．般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。 　　2．步進(jìn)電機(jī)外表允許的zui高溫度。 　　步進(jìn)電機(jī)溫度過(guò)高會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降乃于失步，因此電機(jī)外表允許的zui高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；般來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有的甚高達(dá)攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏80-90度*正常。 　　3．步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。 　　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。 　　4．步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但若高于定速度就無(wú)法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲。 　　步進(jìn)電機(jī)有個(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，如果脈沖頻率高于該值，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)更低。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(guò)程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按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?　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以其顯著的特點(diǎn)，在數(shù)字化制造時(shí)代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)電機(jī)本身技術(shù)的提高，步進(jìn)電機(jī)將會(huì)在更多的域得到應(yīng)用。
編輯本段步進(jìn)電機(jī)小知識(shí)
什么是步進(jìn)電機(jī)
　　步進(jìn)電機(jī)是種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到個(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)個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。您可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)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(guò)控制脈沖頻率來(lái)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。
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）永磁式步進(jìn)般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角般為7.5度 或15度；反應(yīng)式步進(jìn)般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達(dá)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)角般為1.8度而五相步進(jìn)角般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用。
什么是保持轉(zhuǎn)矩（HOLDING TORQUE）
　　保持轉(zhuǎn)矩（HOLDING TORQUE）是指步進(jìn)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)zui重要的參數(shù)之，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)zui重要的參數(shù)之。比如，當(dāng)人們說(shuō)2N.m的步進(jìn)電機(jī)，在沒有特殊說(shuō)明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2N.m的步進(jìn)電機(jī)。
什么是DETENT TORQUE
　　DETENT TORQUE 是指步進(jìn)電機(jī)沒有通電的情況下，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。DETENT TORQUE 在國(guó)內(nèi)沒有統(tǒng)的翻譯方式，容易使大家產(chǎn)生誤解；由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不是永磁材料，所以它沒有DETENT TORQUE。
步進(jìn)電機(jī)精度為多少？是否累積
　　般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。
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(guò)高會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降乃于失步，因此電機(jī)外表允許的zui高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；般來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有的甚高達(dá)攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏80-90度*正常。
為什么步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降
　　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。
為什么步進(jìn)電機(jī)高于定速度就無(wú)法啟動(dòng)
　　步進(jìn)電機(jī)有個(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，如果脈沖頻率高于該值，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)更低。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(guò)程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按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?br />如何克服兩相混合式步進(jìn)電機(jī)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)，般可采用以下方案來(lái)克服： 　　A.如步進(jìn)電機(jī)正好工作在共振區(qū)，可通過(guò)改變減速比等機(jī)械傳動(dòng)避開共振區(qū)； 　　B.采用帶有細(xì)分功能的驅(qū)動(dòng)器，這是zui常用的、zui簡(jiǎn)便的方法； 　　C.換成步距角更小的步進(jìn)電機(jī)，如三相或五相步進(jìn)電機(jī)； 　　D.換成交流伺服電機(jī)，幾乎可以*克服震動(dòng)和噪聲，但成本較高； 　　E.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。
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)的個(gè)附帶功能。比如對(duì)于步進(jìn)角為1.8°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°，電機(jī)的精度能否達(dá)到或接近0.45°，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。
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)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)般由兩相驅(qū)動(dòng)器來(lái)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)接法般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較低的場(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。
如何確定步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的直流供電電源
　　A.電壓的確定 　　混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的供電電源電壓般是個(gè)較寬的范圍（比如IM483的供電電壓為12～48VDC），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(lái)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超過(guò)驅(qū)動(dòng)器的zui大輸入電壓，否則可能損壞驅(qū)動(dòng)器。 　　B.電流的確定 　　供電電源電流般根據(jù)驅(qū)動(dòng)器的輸出相電流I來(lái)確定。如果采用線性電源，電源電流般可取I的1.1～1.3倍；如果采用開關(guān)電源，電源電流般可取I 的1.5～2.0倍。
混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脫機(jī)信號(hào)FREE使用
　　當(dāng)脫機(jī)信號(hào)FREE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直接轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸（手動(dòng)方式），就可以將FREE信號(hào)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FREE信號(hào)置高，以繼續(xù)自動(dòng)控制。
如何調(diào)整兩相步進(jìn)電機(jī)通電轉(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。
編輯本段步進(jìn)電機(jī)的主要特性
　　1 步進(jìn)電機(jī)必須加驅(qū)動(dòng)才可以運(yùn)轉(zhuǎn)， 驅(qū)動(dòng)信號(hào)必須為脈沖信號(hào)，沒有脈沖的時(shí)候， 步進(jìn)電機(jī)靜止， 如 　　果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號(hào)， 就會(huì)以定的角度（稱為步角）轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和脈沖的頻率成正比。 　　2 騰龍版步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角度為7.5 度，圈360 度， 需要48 個(gè)脈沖完成。 　　3 步進(jìn)電機(jī)具有瞬間啟動(dòng)和急速停止的*特性。 　　4 改變脈沖的順序， 可以方便的改變轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。 　　因此，目前打印機(jī)，繪圖儀，機(jī)器人，等等設(shè)備都以步進(jìn)電機(jī)為動(dòng)力核心。
編輯本段步進(jìn)電機(jī)控制例子
　　我們使用的單極四相步進(jìn)電機(jī)為例。其結(jié)構(gòu)如圖1： 　　四個(gè)繞組引出四相（相A1相A2相B1相B2）和兩個(gè)公共線（接到電源的正極）。把繞組的某相接到電源的地線。這樣該繞組就會(huì)受到激勵(lì)。我們采用四相八拍的控制方式，即1相與2相交替導(dǎo)通，這樣可提高分辨率。每步可轉(zhuǎn)0.9°控制電機(jī)正轉(zhuǎn)的勵(lì)磁順序如下表： 　　若要求電機(jī)反轉(zhuǎn)，將勵(lì)磁信號(hào)倒過(guò)來(lái)傳送即可。 2 控制方案 　　控制系統(tǒng)的框圖如下 　　本方案采用AT89S51作為主控制器件。它與AT89C51兼容，同時(shí)還增加了SPI接口和看門狗模塊，這不但使程序調(diào)試變得方便而且也使程序運(yùn)行更加穩(wěn)定。在方案中該單片機(jī)主要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集并計(jì)算出步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方向和速度信息。然后傳送給CPLD。 　　CPLD采用EPM7128SLC84-15，EPM7128是可編程的大規(guī)模邏輯器件，為ALTERA公司的MAX7000系列產(chǎn)品。具有高阻抗、電可擦等特點(diǎn)，可用單元為2500個(gè)，工作電壓為+5V。CPLD接收到單片機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的信息后，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)輸出給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)器則把控制信號(hào)處理后輸入電機(jī)繞組，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的控制。 2.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器硬件結(jié)構(gòu) 　　電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器采用如下電路： 　　其中R1-R8的電阻值為320Ω。R9-R12的電阻值為2.2KΩ。Q1-Q4為達(dá)林頓管D401A，Q5-Q8為S8550。J1、J2與步進(jìn)電機(jī)的六條引線相連
編輯本段步進(jìn)電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
　　1． 電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù)； 　　2． 電機(jī)停轉(zhuǎn)的時(shí)候具有zui大的轉(zhuǎn)矩（當(dāng)繞組激磁時(shí)）； 　　3． 由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不會(huì)將步的誤差積累到下步因而有較好的位置精度和運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性； 　　4． 的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)； 　　5． 由于沒有電刷，可靠性較高，因此電機(jī)的壽命僅僅取決于軸承的壽命； 　　6． 電機(jī)的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定，因而可以采用開環(huán)控制，這使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以比較簡(jiǎn)單而且控 　　制成本 　　7． 僅僅將負(fù)載直接連接到電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn)。 　　8． 由于速度正比于脈沖頻率，因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍。
缺點(diǎn)
　　1． 如果控制不當(dāng)容易產(chǎn)生共振； 　　2． 難以運(yùn)轉(zhuǎn)到較高的轉(zhuǎn)速。 　　3. 難以獲得較大的轉(zhuǎn)矩 　　4. 在體積重量方面沒有優(yōu)勢(shì)，能源利用率低。 　　5. 超過(guò)負(fù)載時(shí)會(huì)破壞同步，高速工作時(shí)會(huì)發(fā)出振動(dòng)和噪聲。
編輯本段步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方法
　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不能直接接到工頻交流或直流電源上工作，而必須使用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，如圖2所示，它由脈沖發(fā)生控制單元、功率驅(qū)動(dòng)單元、保護(hù)單元等組成。圖中點(diǎn)劃線所包圍的二個(gè)單元可以用微機(jī)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)單元與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直接耦合，也可理解成步進(jìn)電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制器的功率接口，這里予以簡(jiǎn)單介紹。
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