步进电机

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步进电机转速计算

分类:步进电机技术资料

步进电机转速计算转自：http://www.atcnc.com.cn/JSZL/8/8.HTM

步进电机的转速可以用频率来控制，步进电机的运行频率跟转速成正比，可以通过计算公式，计算出步进电机的转速。

步进电机转速 = 频率 * 60 /200*x

其中：步进电机的转速单位是：分/转频率单位是：赫兹 x实指细分倍数

举例说明：

步进电机采用整步，即1细分；频率1K，即1000赫兹；套用公式：1000 * 60/200=300转/分

注意事项：此公式适应于两相步进电机，如果三相混合式步进电机，可能因为驱动器内部算法不一致，结果跟实际转速不一致。

2006.10.6 09:01 作者：microstep 引用:0 | 收藏 | 评论：0

步进电机发热问题分析

分类:步进电机技术资料

步进电机发热问题分析

步进电机作为一种数字式执行元件，在运动控制系统中得到广泛的应用。许多用户朋友在使用步进电机的时候，感觉电机工作时有较大的发热，心存疑虑，不知这种现象是否正常。实际上发热是步进电机的一个普遍现象，但怎样的发热程度才算正常，以及如何尽量减小步进电机发

1，步进电机为什么会发热？

任何电机都会发热，只是发热程度不同罢了。对于各种步进电机而言，内部都是由铁芯和绕组线圈组成的。绕组有电阻，通电会产生损耗，损耗大小与电阻和电流的平方成正比，这就是我们常说的铜损，如果电流不是标准的直流或正弦波，还会产生谐波损耗；铁心有磁滞涡流效应，在交变磁场中也会产生损耗，其大小与材料，电流，频率，电压有关，这叫铁损。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。步进电机一般追求定位精度和力矩输出，效率比较低，电流一般比较大，且谐波成分高，电流交变的频率也随转速而变化，因而步进电机普遍存在发热情况，且情况比一般交流电机严重。

3，步进电机发热的合理范围？

电机发热允许到什么程度，主要取决于电机内部绝缘等级。内部绝缘性能在高温下（130度以上）才会被破坏。所以只要内部不超过130度，电机便不会损坏，而这时表面温度会在90度以下。所以，步进电机表面温度在70-80度都是正常的。简单的温度测量方法有用点温计的，也可以粗略判断：用手可以触摸1-2秒以上，不超过60度；用手只能碰一下，大约在70-80度；滴几滴水迅速气化，则90度以上了。

4，步进电机工作方式不同，发热也不同。

遇采用恒流驱动技术时，步进电机在静态和低速下，电流会维持相对恒定，以保持恒力矩输出。速度高到一定程度，电机内部反电势升高，电流将逐步下降，力矩也会下降。因此，因铜损带来的发热情况就与速度相关了。静态和低速时一般发热高，高速时发热低。但是铁损（虽然占的比例较小）变化的情况却不尽然，而电机整个的发热是二者之和，所以上述只是一般情况。

5，步进电机发热会影响步进电机的工作寿命吗？

电机发热虽然一般不会影响电机的寿命，对大多数客户来说没必要理会。但是，严重的发热会带来一些负面影响。如电机内部各部分热膨胀系数不同导致结构应力的变化和内部气隙的微小变化，会影响电机的动态响应，高速会容易失步。又如有些场合不允许电机的过度发热，如医疗器械和高精度的测试设备等。因此对电机的发热应当进行必要的控制。我们的步进电机用在钢铁机器人上，环境温度100多度，至今工作正常。

6，步进电机发热问题的解决方案？

1，如果步进电机驱动器有自动半流模式，尽量让其工作在半流状态，因为此时步进电机全流工作发热最大。

2，如果负载力矩范围允许的情况下，可以把电机额定电流降下来，比如5A电机，让其工作在4A状态下；步进电机的工作电压越高，其高速

3，选择低电阻，低电流的步进电机，减少铜损和铁损。

4，加装风机，强制散热。

2006.10.6 08:59 作者：microstep 引用:0 | 收藏 | 评论：0

步进电机常见问题及解决办法

分类:步进电机技术资料

步进电机常见问题及解决办法

1，如何控制步进电机的方向？

1、可以改变控制系统的方向电平信号。

   2、可以调整电机的接线来改变方向，具体做法如下：
  对于两相电机，只需将其中一相的电机线交换接入驱动器即可，如A+和A-交换。
  对于三相电机，将相邻两相的电机线交换，如：A,B,C三相，交换A,B两相就可

2，步进电机振动大，噪声也很大，什么原因？

  遇到这种情况是因为步进电机工作在振荡区，解决办法：

   1、改变输入信号频率CP来避开振荡区。
     2、采用细分驱动器，使步距角减少，运行平滑些。

3，为什么步进电机通电后，电机不运行？

有以下几种原因会造成电机不转：

1、过载堵转（此时电机有啸叫声）

2、电机是否处于脱机状态

3、控制系统是否有脉冲信号给步进电机驱动器，接线是否有问题

4，步进电机抖动，不能连续运行，怎么办？

遇到这种情况，首先检查电机的绕组与驱动器连接有没有接错

检查输入脉冲信号频率是否太高，是否升降频设计不合理。

5，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。

6，如何选择步进电机驱动器供电电源？

确定驱动器的供电电压，然后确定工作电流；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。

7，如何选择步进电机驱动器供电电压？

我公司的生产的步进电机驱动器，都是宽压输入，输入电压很大的范围可以选择；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。如果选择较低的电压有利于步机电机的平稳运行，振动小。

8，细分驱动器的细分数是否能代表精度?

细分也叫微步，主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动，提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。比如对步进角为1.8°的两相混合式步进电机，如果细分驱动器的细分数设置为4，那么电机的运转分辨率为每个脉冲0.45°，电机的精度能否达到或接近0.45°，还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大；细分数越大精度越难控制。

9，为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降?

当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。

2006.10.6 08:57 作者：microstep 引用:0 | 收藏 | 评论：1

步进电机简介

分类:步进电机技术资料

步进电机简介转自：http://www.atcnc.com.cn/JSZL/1/1.HTM

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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的方向转动一个固定的角度（及步进角）。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

步进电机的种类：

永磁式（PM) .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；多用于空调风摆上。

反应式（VR),国内一般叫BF，常见的有三相反应式，步距角为1.5度；也有五相反应式。噪音大，无定为转距已大量淘汰。

混合式（HB),常见的有两相混合式，五相混合式，三相混合式，四相混合式，两相跟四相可以通用驱动器，五相跟三相必须使用各自的驱动器；

两相、四相混合式步距角多是1.8度，具有小体积，大力距，低噪音；

五相混合式步进电机一般为0.72度，电机步距角小，分辨率高，但是驱动电路复杂，接线麻烦，如5相十线制。

三相混合式步进电机步距角为1.2度，但是使用中要按1.8度计算，三相混合式步进电机拥有比两相混合式，五相混合式更多的磁极，有利于电机夹角的对称，因此可以比两相，五相精度更高，误差更小，运行更平稳。

步进电机的保持转距：指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如，当人们说2N.m的步进电机，在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。

步进电机的精度：步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。

空载启动频率：即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，启动频率应更低。如果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的高频（电机转速从低速升到高速）。

步距角：就是发送一个脉冲，电机对应转动的角度。

定位转距：定位转矩是指步进电机不通电的情况下，定子锁住转子的力矩。

运行频率：步进电机能不失步运行的最高频率。

细分驱动器：步进电机细分驱动器的主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动，提高电机的运转精度。减少噪音。如对于步距角为1.8°（整步）两相混合式步进电机，如果细分驱动器的细分数为8，那么电机的运转分辨率为每个脉冲0.072°，电机的精度能否达到或接近0.225°，还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其他因素，细分数越大精度越难控制