步进电机小知识集锦

1.什么是步进电机? 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定方向转动一个固定角度（及步进角）。您可以控制脉冲个数来控制角位移量，达到准确定位目；同时您可以控制脉冲频率来控制电机转动速度和加速度，达到调速目。 2.步进电机分哪几种? 步进电机分三种：永磁式（PM） ，反应式（VR）和混合式（HB）永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度 或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机应用最为广泛。 3.什么是保持转矩（HOLDING TORQUE）? 保持转矩（HOLDING TORQUE）是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子力矩。它是步进电机最重要参数之一，通常步进电机低速时力矩接近保持转矩。步进电机输出力矩随速度增大而不断衰减，输出功率也随速度增大而变化，保持转矩就成衡量步进电机最重要参数之一。比如，当人们说2N.m步进电机，没有特殊说明情况下是指保持转矩为2N.m步进电机。 4.什么是DETENT TORQUE? DETENT TORQUE 是指步进电机没有通电情况下，定子锁住转子力矩。 DETENT TORQUE 国内没有统一翻译方式，容易使大家产生误解；反应式步进电机转子永磁材料，它没有DETENT TORQUE。 5.步进电机精度为多少？是否累积? 一般步进电机精度为步进角3-5%，且不累积。 6.步进电机外表温度允许达到多少? 步进电机温度过高首先会使电机磁性材料退磁，导致力矩下降乃至于失步，电机外表允许最高温度应取决于不同电机磁性材料退磁点；一般来讲，磁性材料退磁点都摄氏130度以上，有高达摄氏200度以上，步进电机外表温度摄氏80-90度完全正常。 7.为什么步进电机力矩会随转速升高而下降? 当步进电机转动时，电机各相绕组电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大。它作用下，电机随频率（或速度）增大而相电流减小，导致力矩下降。 8.为什么步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声? 步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机空载情况下能够正常启动脉冲频率，脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。有负载情况下，启动频率应更低。要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望高频（电机转速从低速升到高速）。 9.如何克服两相混合式步进电机低速运转时振动和噪声? 步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有缺点，一般可采下方案来克服： A.如步进电机正好工作共振区，可改变减速比等机械传动避开共振区； B.采用带有细分功能驱动器，这是最常用、最简便方法； C.换成步距角更小步进电机，如三相或五相步进电机； D.换成交流伺服电机，几乎可以完全克服震动和噪声，但成本较高； E.电机轴上加磁性阻尼器，市场上已有这种产品，但机械结构改变较大。 10.细分驱动器细分数是否能代表精度? 步进电机细分技术实质上是一种电子阻尼技术（请参考有关文献），其主要目是减弱或消除步进电机低频振动，提高电机运转精度细分技术一个附带功能。比如步进角为1.8°两相混合式步进电机，细分驱动器细分数设置为4，那么电机运转分辨率为每个脉冲0.45°，电机精度能否达到或接近0.45°，还取决于细分驱动器细分电流控制精度等其它因素。不同厂家细分驱动器精度可能差别很大；细分数越大精度越难控制。 11.四相混合式步进电机与驱动器串联接法和并联接法有什么区别? 四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动，，连接时可以采用串联接法或并联接法将四相电机接成两相使用。串联接法一般电机转速较场合使用，此时需要驱动器输出电流为电机相电流0.7倍，电机发热小；并联接法一般电机转速较高场合使用（又称高速接法），所需要驱动器输出电流为电机相电流1.4倍，电机发热较大。 12.如何确定步进电机驱动器直流供电电源? A.电压确定混合式步进电机驱动器供电电源电压一般是一个较宽范围（比如IM483供电电压为12～48VDC），电源电压通常电机工作转速和响应要求来选择。电机工作转速较高或响应要求较快，那么电压取值也高，但注意电源电压纹波不能超过驱动器最大输入电压，否则可能损坏驱动器。 B.电流确定供电电源电流一般驱动器输出相电流I来确定。采用线性电源，电源电流一般可取I1.1～1.3倍；采用开关电源，电源电流一般可取I 1.5～2.0倍。 13.混合式步进电机驱动器脱机信号FREE一般什么情况下使用? 当脱机信号FREE为低电平时，驱动器输出到电机电流被切断，电机转子处于自由状态（脱机状态）。有些自动化设备中，驱动器不断电情况下要求直接转动电机轴（手动方式），就可以将FREE信号置低，使电机脱机，进行手动操作或调节。手动完成后，再将FREE信号置高，以继续自动控制。 14.用简单方法调整两相步进电机通电后转动方向? 只需将电机与驱动器接线A+和A-（B+和B-）对调即可。

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