步进电机的参数及特性解读
步进电机基本参数
步进电机基本参数步进电机（Stepper Motor）是一种将电脑数字信号转变为机械运动的设备，它以离散的方式旋转，每一次脉冲驱动会引起电机一定的运动。
步进电机具有以下几个基本参数。
1. 步数（Step）：步进电机的运动是以步为单位的，一步表示电机转动一定的角度或线性距离。
步数也可以用来描述电机的分辨率，即每转多少步，电机转一圈。
通常情况下，步进电机的步数会在说明书或型号参数中给出。
2. 相数（Phase）：步进电机的绕组分为几个相，每相两个线圈。
常见的步进电机相数有两相、三相和五相等，不同相数的步进电机在控制方式上有所不同，包括驱动方式和控制电路。
3.驱动方式：步进电机的驱动方式包括全步驱动和半步驱动。
全步驱动是每个脉冲都使电机转动一个步进角度，半步驱动是在全步的基础上细分每一步，在一个脉冲内实现小角度的运动。
半步驱动可以提高电机的分辨率和运动平滑度。
4. 转矩（Torque）：步进电机的转矩是指电机产生的旋转力矩。
转矩大小与电机的结构、驱动方式和电流有关，通常在电机的规格表中有相关的数据。
5. 电流（Current）：步进电机电流是指电机所需工作电流。
电机的电流大小与驱动方式、负载情况有关。
一般情况下，为了保证电机正常运行，需要匹配合适的电流驱动器。
6. 驱动电压（Voltage）：步进电机的驱动电压是指驱动电机所需的电压。
电机的驱动电压应该与驱动器供电电压相匹配。
7. 最大速度（Maximum Speed）：步进电机的最大速度是指电机能够达到的最高旋转速度。
最大速度与电机的结构、驱动方式、驱动电压和电流有关。
除了上述基本参数，还有一些其他的参数也需要考虑，比如电机的精度、响应时间、机械惯性等。
这些参数在具体应用中会根据实际需求进行选择和调整。
总的来说，步进电机的基本参数包括步数、相数、驱动方式、转矩、电流、驱动电压和最大速度等。
这些参数决定了电机的性能和适用范围，需要根据具体应用需求进行选择和配置。
步进电机的基本参数和步进电机的主要特点分析
步进电机的基本参数和步进电机的主要特点分析•步进电机的基本参数主要有以下内容1．电机固有步距角表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。
电机出厂时给出了一个步距角的值，这个步距角可以称之为“电机固有步距角”，它不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。
2．进电机的相数步进机的相数是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。
电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72° 。
在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。
如果使用细分驱动器，则“相数”将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细分数，就可以改变步距角。
3．保持矩（ HOLDING TORQUE）保持转矩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。
4．钳制转矩 DETENT TORQUE）钳制转矩是步进电机没有通电的情况下，定子锁住转子的力矩。
由于反应式步进电机的转子不是永磁材料，所以它没有DETENT TORQUE。
•步进电机主要有以下特点1．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。
2．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。
什么是步进电机？步进电机的基本参数、结构及其原理,步进电机的特点特性
什么是步进电机？步进电机的基本参数、结构及其原理，步进电机的特点特性步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
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（称为步距角），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
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。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差（精度为100%）的特点，广泛应用于各种开环控制。
现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。
永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；反应式步进电机一般为三相，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。
反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。
混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。
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。
这种步进电机的应用最为广泛，也是本次细分驱动方案所选用的步进电机。
步进电机的结构及其原理步进电机是一种同步电机，其结构同其它电机一样，由定子和转子组成，定子为激磁场，其激磁磁场为脉冲式，即磁场以一定频率步进式旋转，转子则随磁场一步一步前进。
步进电机主要有反应式、电磁式、永磁式几种。
下面以反应式步进电机为例，来讨论其工作原理：步进电机由转子和定子两部分组成。
转子和定子均由带齿的硅钢片叠成。
定子上有绕组分为若干相，每相磁极上有极齿。
当某相定子绕组通以直流电压激磁后，便吸引转子，使转子上的齿与该相定子的齿对齐，令转子转动一定的角度，依次向定子绕组轮流激磁，会使。
步进电机的基本特性-静态、动态、暂态转矩特性
步进电机的基本特性:静态、动态、暂态转矩特性步进电机的基本特性包括电机静态特性、连续运动特性（动态特性）、电机启动特性和电机制动特性（暂态特性）。
下面分别作介绍：静态转矩特性步进电机的线圈通直流电时，带负载转子的电磁转矩（与负载转矩平衡而产生的恢复电磁转矩称为静态转矩或静止转矩）与转子功率角的关系称为角度-静止转矩特性，这就是电机的静态特性。
如下图所示：因为转子为永磁体，产生的气隙磁密为正弦分布，所以理论上静止转矩曲线为正弦波。
此角度-静止转矩特性为步进电机产生电磁转矩能力的重要指标，最大转矩越大越好，转矩波形越接近正弦越好。
实际上磁极下存在齿槽转矩，使合成转矩发生畸变，如两相电机的齿槽转矩为静止转矩角度周期的4倍谐波，加在正弦的静止转矩上，则上图所示的转矩为：TL=TMsin[(θL/θM)π/2]其中TL与TM各表示负载转矩和最大静止转矩（或称把持转矩），相对应的功率角为θL和θM，此位移角的变化决定了步进电机位置精度。
根据上式得到：θL=(2θM/π)arcsin(TL/TM)PM型永磁步进电机和HB混合式步进电机的步距角θs在前面的课程中讲过即：θs=180°/PNr，角度改为机械角度（弧度），则变成下式：θs=π/(2Nr)上式Nr为转子齿数或极对数，所以两相电机θM=θs。
负载转矩为电磁转矩的负载（如弹簧力或重物的提升力等），电机如要正反向运动，会产生2θL的角度偏差，要提高位置精度，θL就要小，因此，依据式θL=(2θM/π)arcsin(TL/TM)，应选择最大静止转矩Tm大、步距角θs小的步进电机，即高分辨率电机。
根据式θs=π/(2Nr)可知，要使θs越小，Nr越大越好。
另外，高分辨率的步进电机的转子结构大致分为PM型、R型、HB型三种，其中HB型分辨率最好。
由于PM型定子磁极为爪级结构的关系，定子磁极数的增加受到机械加工的限制。
HB型转子表面无齿，N极与S极在转子表面交替磁化，因此极数即为极对数Nr，同样的，转子磁极Nr的增加也受到充磁机械的限制。
步进电动机的特性步进伺服
步进电动机的特性 - 步进伺服1、步进电机的基本特点反应式步进电动机转速只取决于脉冲频率、转子齿数和拍数，而与电压、负载、温度等因素无关。
步进电动机工作时的步数或转速既不受电压波动和负载变化的影响（在允许的负载范围内），也不受环境条件（温度、压力、冲击、和振动等）变化的影响，只与把握脉冲同步，同时，它又能依据把握的要求进行启动、停止、反转或转变速度，这就是它被广泛的应用于各种数字把握系统中的缘由。
2、距角特性距角特性是反映步进电动机电磁转矩T随偏转角变化的关系。
这一特性反映了比较电动机带负载的力量，它是电动机的最主要的性能指标之一。
步进电机的运行性能3、静特性所谓静态是指步进电动机不转变通电状态，转子不动时的状态。
步进电动机的静态特性主要指静态矩角特性和最大静转矩特性.。
1.静态矩角特性描述步进电动机静态时电磁转矩T与失调角之间关系的特性曲线称为矩角特性。
步进电动机矩角特性步进电动机最大静转矩特性2.最大静态转矩矩角特性上电磁转矩的最大值称为最大静态转矩。
它与通电状态及绕组内电流的值有关。
在肯定通电状态下，最大静转矩与绕组内电流的关系，称为最大静转矩特性。
当把握电流很小时，最大静转矩与电流的平方成正比地增大，当电流稍大时，受磁路饱和的影响，最大转矩Tmax上升变缓，电流很大时，曲线趋向饱和。
3、动特性步进电动机运行时总是在电气和机械过渡过程中进行的，因此对它的动特性有很高的要求，步进电动机的动特性将直接影响到系统的快速响应以及工作的牢靠性。
它不仅与电动机的性能和负载性质有关，还和电源的特性及通电的方式有关，其中有些因素还是属于非线性的，要进行精确的分析较为困难，通常只能接受近似的方法来争辩。
1.步进运行状态时的动特性开头时，步进电动机的矩角特性为曲线①所示，若电动机空载，则转子稳定在Ol点处。
加一个脉冲，通电状态转变，矩角特性曲线变成曲线②，转子将稳定在新的稳定点O2。
若电动机带负载，先假设负载转矩为T1，则在初始状态时电动机的稳定位置是曲线①上的01'点。
步进电机的规格参数
步进电机的规格参数步进电机是一种将电脉冲信号转换为角度或直线位移的电机。
其规格参数可以包括以下几个方面：1.相数（Phasenumber）：表示步进电机中线圈（相）的数量，常见的相数有2相和3相。
2相步进电机具有简单的控制方式，而3相步进电机具有更高的转矩和稳定性。
2.步距角（Stepangle）：表示每个电脉冲引起的转子转动角度，常见的步距角有1.8度和0.9度。
步距角越小，电机的分辨率越高，但通常也伴随着较低的转矩。
3.额定电压（Ratedvoltage）：表示步进电机正常工作的电源电压。
合适的额定电压能够保证电机的正常工作，过高或过低的电压都会影响电机的性能。
4.额定电流（Ratedcurrent）：表示步进电机在额定电压下的工作电流。
合适的额定电流能够保证电机正常工作，并且在一定程度上影响电机的转矩和热耗散。
5.额定转矩（Ratedtorque）：表示步进电机在额定电压和额定电流下的输出转矩。
额定转矩是电机设计时考虑的转矩范围，过高或过低的负载可能会使电机无法正常工作。
6.驱动方式（Drivemode）：表示步进电机的驱动方式，常见的驱动方式有双相全流（FullStep）和双相半流（HalfStep）两种。
双相全流驱动方式相对简单，而双相半流驱动方式可以提供更细致的步进角细分。
7.步进角误差（Stepangleerror）：表示步进电机在运动时实际步距角与理论步距角之间的误差。
步进角误差越小，电机的运动精度越高。
8.转矩波动（Torquefluctuation）：表示步进电机在工作过程中转矩的波动程度。
转矩波动越小，电机的稳定性越好。
这些是步进电机常见的规格参数，根据具体的需求和应用场景，选择适合的规格参数可以达到更好的性能和效果。
步进电机的主要特性
步进电机的主要特性
1）步距角α
每给一个脉冲信号，电机转子转过角度的理论值。
其中，m为定子相数；z为转子齿数；k为通电系数，m相m拍，k＝1；m相2m拍，k＝2。
α一般很小，如：3°/1.5°，1.5°/0.75°，0.72°/0.36°等
2）矩角特性、最大静态转矩Mjmax和启动转矩Mq
静态：步进电机处于通电状态，转子处在不动状态。
静态转矩Mj：在电机轴上施加一个负载转矩M，转子会在载荷方向上转过一个角度θ（失调角），转子因而受到一个电磁转矩Mj的作用与负载平衡。
矩角特性：步进电机单相通电的静态转矩Mj随失调角θ的变化曲线。
3）启动频率fq和启动时的惯频特性
启动频率或突跳频率fq：空载时，步进电机由静止突然启动并进入不丢步的正常运行状态所允许的最高频率。
高于启动频率，将不能正常起动。
启动时的惯频特性：是指电机带动纯惯性负载时启动频率和负载转动惯量之间的关系。
步进电机在带负载（尤其是惯性负载）下的启动频率比空载要低。
4）运行矩频特性
连续运行频率：步进电机启动后，其运行速度能跟踪指令脉冲频率连续上升而不丢步的最高工作频率。
其值远大于启动频率。
运行矩频特性：是描述步进电机在连续运行时，输出转矩与连续运行频率之间的关系。
【专业】步进电机的参数是什么含义？步进电机参数怎么选？步进电机选型找谁家好？
【专业】步进电机的参数是什么含义？步进电机参数怎么选？步进电机选型找哪家好？步进电机作为一种特殊的直流电机，有些特性术语是专用的，有些人往往会有一些疑问，步进电机的参数是什么含义？步进电机的参数应该怎么样选？现在让步进电机服务专家维科特机电给您解释如下：1.保持力矩Holding torque马达在额定电流的励磁状态下，电机轴在外部扭矩作用下，开始发生角度变化的初始力矩，也称为最大静止力矩。
保持力矩是步进电机的一个主要参数指标，但不能够理解为它带负载的力矩，带负载的实际工作力矩要小于保持力矩。
2.制动力矩Detent torque马达不通电，各引线端子在开放状态，电机轴在外部扭矩作用下，开始发生角度变化的初始力矩，也称为残留力矩。
制动力矩不是信浓的管理特性参数，是一个参考参数，为了电机的平滑性好，一般不希望制动力矩大。
Speed-Torque Curve3.距频图的包含脱出力矩曲线、牵入力矩曲线等。
距频图只能够作为选型参考，驱动电路、驱动电压、励磁方式等都会影响到距频图的形状，负载的转动惯量还会影响到牵入步电机系统解决方案力矩曲线的形状，所以要综合考虑，并经过试验验证来选择合适的步进马达。
4.最大自启动频率Max no load response无负载的情况下，马达能够和步进电机输入信号同步启动、停止、反转的最大脉冲频率。
距频图的牵入力矩曲线和X轴交叉点就是最大自启动频率，高于这个频率的应用场合，电机必须分步启动。
5.脱出力矩Pull-out torque在自启动领域内启动电机，缓慢升高脉冲频率同时马达能够和步进电机输入信号同步运转的最大力矩，是电机在对应频率下的最大工作力矩，超过这个负载力矩电机就失步了。
6.牵入力矩Pull-in torque马达能够和步进电机输入信号同步启动、停止、反转的最大力矩。
7.步距角Step angle步进电机在没有细分情况下接受一个脉冲频率时转动的角度。
混合式和反应式步进电机步距角小，永磁式步进电机步距角大。
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1.步距误差
是指空载时实测的步距角与理论的步距角之差。
它反映了步进电动机角位移的精度。
国产步进电动机的步距误差一般在±10′～±30′范围内，精度较高的步进电动机可达±2′～±5′。
2.最大静转矩
是指步进电动机在某相始终通电而处于静止不动状态时，所能承受的最大外加转矩，亦即所能输出的最大电磁转矩。
它反映了步进电动机的制动能力和低速步进运行时的负载能力。
3.启动矩频特性
是指步进电动机在有外加负载转矩时，不失步地正常启动所能接受的最大阶跃输入脉冲频率（又称启动频率）与负载转矩的对应关系。
4.启动惯频特性
是指步进电动机带动纯惯性负载启动时，启动频率与转动惯量之间的关系。
5.运行矩频特性
是指步进电动机运行时，输出转矩与输入脉冲频率的关系。
选用步进电动机时，应使实际应用的运行频率与负载转矩所对应的运行工作点位于运行矩频特性之下，才能保证步进电动机不失步地正常运行。
6.步进运行和低频振荡
当输入脉冲频率很低时，脉冲周期如大于步进电动机的过渡过程时间，步进电动机就会处于一步一停的运行状态，这种运行状态称为步进运行。
步进电动机都有一较低的固有频率，当步进运行频率或低速运行频率与该固有频率相等或接近时，就会产生共振，使步进电动机振荡不前，这种现象称为低频振荡。
避免低频振荡的现象发生采用的方法：
一种是使运行频率避开固有频率，二是前一方法不允许时，可通过调节步进电动机上的阻尼器来改变固有频率。
7.最大相电压和最大相电流
分别是指步进电动机每相绕组所允许施加的最大电源电压和流过的最大电流。