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步进电机怎么选择？如何使用？

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 什么是步进电机？步进电机的控制原理是什么？步进电机有哪些分类？具有哪些型号参数？步进电机怎么选择？如何使用？ 0
2021-10-27 06:20:45　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × bertvwang 该类别下有 10 个回答。邀请回答纯纯纯牛奶该类别下有 10 个回答。邀请回答王伟01 该类别下有 9 个回答。邀请回答幽默该类别下有 9 个回答。邀请回答 dahairenlyy 该类别下有 8 个回答。邀请回答凌晨3点睡该类别下有 8 个回答。邀请回答 fhbding 该类别下有 8 个回答。邀请回答 hzp_bbs1 该类别下有 8 个回答。邀请回答笔画张该类别下有 8 个回答。邀请回答偶是糕富帅该类别下有 8 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 8 个回答。邀请回答 tutu304725938 该类别下有 8 个回答。邀请回答 pingnai 该类别下有 7 个回答。邀请回答雅博电子科技该类别下有 7 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 7 个回答。邀请回答低调de炫耀爱该类别下有 7 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 7 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 7 个回答。邀请回答苹果派派该类别下有 7 个回答。邀请回答技术牛人小渣子该类别下有 7 个回答。邀请回答举报 Arvinhw 相关推荐 • 步进电机是什么？怎样去选择步进电机 2166 • 如何正确选择步进电机 1721 • 如何正确选择伺服电机和步进电机？ 3663 • 为什么步进电机通电后，电机不运行？ 9360 • 怎样去选择步进电机 917 • 步进电机怎么选择？ 5244 • 2相和5相步进电机有何区别，如何选择？ 3903 • 为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降? 1962 • 不同相数的步进电机的优缺点是什么？ 2267 • 求步进电机虚拟控制系统设计 3103 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 什么是步进电机步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速和角加速度与脉冲频率成正比（在非超载的情况下）。因此，步进电动机又称脉冲电动机。步进电机作为一种可控制用的特种电机，利用其没有累计误差的特点，广泛的用于各种开环控制。控制原理步进电机由定子和转子组成。定子上有磁极，转子上有齿。以三相步进电机为例，定子按 A→B→C→A相轮流通电，则磁场沿A、B、C方向转动360°角，而转子沿ABC方向转动了一个齿距的位置。改变定子绕组的通电顺序，将改变转子旋转方向。 1）控制输入给步进电机的脉冲数目可以控制步进电机的角位移：∅=Nθ 2）控制输入给步进电机脉冲频率可以控制步进电机的转速:n=60fθ/360°=60f/mZC 3)控制步进电机定子绕组的通电顺序可以控制步进电机的转动方向例如三相步进电机工作方式： 1）全步励磁 ①单三拍 A→B→C→A→ … ②双三拍 AB→BC→CA→AB→ … 2）半步励磁 ③三相六拍 A→AB→B→BC→C→CA→A→ … 步进电机的分类 1、按励磁方式分为：磁阻式（VR）、永磁式（PM）和混磁式（HB）； 1）磁阻式步进电机又称反应式步进电机，一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5°，但噪声和震动都很大。 2）永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积都比较小，步距角一般为7.5°或15°。 3）混合式综合了磁阻式和永磁式的优点，分为两相和五相，两相步进角一般为1.8°，五相步进角一般为0.72°，这种步进电机应用最为广泛。 2、按相数分为：单相、两相、三相和多相等形式； 3、按控制方式来看：开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统。步进电机型号步进电机型号由四部分组成：机座号（电机外径，有28、42、57、86、110、130型号）、电机类型（BYE代表混合式，BC代表反应式）、相数、电机转子齿数。步进电机参数 1、相数——步进电机的线圈对数（常见的相数为二、三、四、五相，电机相数不同，步距角也不同） 2、拍数——转子转动一周，定子绕组通电的次数 3、步距角——步进电机接收到一个脉冲信号后，驱动电机按设定的方向转动的一个固定角度。（由转子齿数和运行拍数决定的，一般较大），可以称之为电机固有步距角，并不一定是电机工作时的真正步距角。步距角θ=360°/mzc 注：m为定子相数；z为转子齿数；c为通电方式（1：单相轮流通电，双向轮流通电；2：单双向轮流通电方式）。转速公式：n=60f/P（n为转速；f为脉冲频率；P为磁极对数）扭矩公式：T=9550P/n（P为输出功率，单位Kw；n为电机转速，单位r/min） 4、保持转矩（静转矩）——步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。步进电机的输出转矩随着速度的增大而不断衰减，输出功率也随着速度的增大而变化。常说的2NM步进电机，在没有特殊情况说明下，指得就是保持转矩为2NM的步进电机。 5、精度——一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累计。 6、空载启动频率——步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，电机的启动频率应更低。应经过低启动频率，然后慢慢到达高频。 7、线数——步进电机引出线的条数 8、定位转矩——电机在不通电的状态下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波和机械误差造成的） 9、失调角——转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机运转必存在失调角，由失调角产生的误差，采用细分驱动是不能解决的。步进电机的特点 1、一般步进电机的精度为步距角的3-5%，且不累计。 2、步进电机外表允许的最高温度步进电机的温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致电机力矩下降甚至失步，因此电机外表允许的最高温度取决于不同电机磁性材料的退磁点。 3、步进电机的力矩会随转速的升高而下降 4、步进电机低速时可以正常运转，但高于一定速度就无法启动，并伴随呼啸声。步进电机存在的问题 1、步进电机的失步步进电机的失步包括丢步和越步。丢步时，转子前进的步数小于脉冲数；越步时，转子前进的步数多于脉冲数。 1）转子的角加速度慢于定子磁极的旋转速度由于输入电能不足，适当增加驱动电流、电压；适当降低电机运行频率 2）转子的平均角速度高于定子磁场的平均旋转速度由于驱动负载上下运动的机构时，负载向下运动时，电机所需转矩小。适当减小步进电机的驱动电流。 3）步进电机及所带负载存在惯性现象：不能立即起步或停止，在起步时丢步，在停止时越步。措施：增加加速和减速的过程，即以较低的速度启动，逐渐增加速度；逐渐减速至停止。 4）步进电机产生共振现象：在共振频率附近会导致失步原因：控制脉冲的频率等于步进电机的固有频率措施：适当减小驱动电流；采用细分驱动；阻尼方法 2、步进电机的发热原因：电机的内部有铁芯和绕组线圈。绕组有电阻，通电会产生损耗，这就是常说的铜损。如果电流不是标准的直流或正弦波，还会产生谐波损耗。铁芯有磁滞涡流效应，在交变磁场中也会产生损耗，其大小与材料、电流、频率及电压相关，这就是铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来，从而影响电机的效率。 3、难以运转到较高的转速以及难以获得较大的转矩 4、超过负载时会破坏同步；高速工作时会发出震动和噪声步进电机的使用步进电机的细分步进电机细分控制原理细分的目的主要是为了改善步进电机的运行性能，其次提高了步进电机的精度对于步进电机来说，细分功能完全是由外部驱动电路精确控制电机的相电流产生的，和具体的电机无关。通过等角度有规律的插入大小相等的电流合成向量，从而减小合成磁势的角度（步距角），从而达到细分的目的。步进电机的选择步进电机由步距角、静转矩及电流三大要素组成。确定三大要素便可以确定步进电机的型号 1、步距角的选择电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率（当量）换算到电机轴，每个当量电机该走多少角度，电机的步距角因等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角有0.36°/0.72°（五相电机），0.9°/1.8°（二、四相电机），1.5°/3°(三相电机)等。 2、静转矩的选择步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时（一般由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下，静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好，静力矩一旦选定，电机的机座及长度便能确定下来（几何尺寸）。 3、电流的选择静力矩一样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流（参考驱动电源、及驱动电压）。四相混合式步进电机与驱动器的串联接法和并联接法四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动，因此，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。串联接法一般在电机转速较低的场合使用，此时需要的驱动器输出电流为电机相电流的0.7倍，因而电机发热小；并联接法一般在电机转速较高的场合使用（又称高速接法），所需要的驱动器输出电流为电机相电流的1.4倍，而电机发热较大。如何确定步进电机驱动器的直流供电电源? 1、电压的确定混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般是一个较宽的范围（比如IM483的供电电压为12～48VDC），电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求来选择。如果电机工作转速较高或响应要求较快，那么电压取值也高，但注意电源电压的纹波不能超过驱动器的最大输入电压，否则可能损坏驱动器。 2、电流的确定供电电源电流一般根据驱动器的输出相电流I来确定。如果采用线性电源，电源电流一般可取I的1.1～1.3倍；如果采用开关电源，电源电流一般可取I 的1.5～2.0倍。混合式步进电机驱动器的脱机信号FREE一般在什么情况下使用? 当脱机信号FREE为低电平时，驱动器输出到电机的电流被切断，电机转子处于自由状态（脱机状态）。在有些自动化设备中，如果在驱动器不断电的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。步进电机的使用记录主要是查找步进电机的参数说明书；步进电机与驱动装置的连接购买的电机为42HD4027-01-A 1、电机规格：机身高：40mm；扭矩：0.4N.m；轴径：5mm D轴；轴长：23mm 2、电气特征： 1）相数：2 2）步距角：1.8° 3）额定电压：3.3DC 4）额定电流：1.5A 5）保持力矩：0.400Nm 6）转子惯量：57gcm^2 3、电气原理（A-C与B-D） 1 2 3 4 5 6 A C B D 从安装面看为顺时针 STEP A B C D 1 + + - - 2 - + + - 3 - - + + 4 + - - + PS：正电压/负电压/不给电悬空的区别？不给电悬空输出模式为高阻态 PS：怎么给步进电机一系列脉冲？以及如何控制脉冲的频率？脉冲分为周期脉冲与非周期脉冲，周期脉冲每秒钟出现的次数为频率，一个脉冲的持续时间就是脉冲宽度。脉冲频率——单位时间内在放电间隙上发生的有效放电次数。 PS：步进电机最大运转速度？最大运转速度是和电机品牌、驱动器、负载等相关，一般步进电机运行速度在100~200rpm/mm即可。五相步进电机五相混合式步进电机的步距角一般为0.72°或0.36°，一般分为五相五线、五相十线两种。 1、PK566NAW 此产品为日本东方五相五线步进电机接线：只需要将对应颜色的信号线连接至驱动器上即可。 2、PK566H-A 此产品为日本东方五相十线步进电机接线：接线方式和国内有所差异，同一相的信号线是导通的，接线方式不对的时候，电机也会被通电锁死，但是不可运转或运转不正常

2021-10-27 09:24:25 评论举报王妍炜