86系列步进电机的种类和特点
步进电机的工作原理和特点
步进电机的工作原理和特点
步进电机的工作原理是通过施加电流和磁场的变化，使得电机的转子可以按照一定的步长旋转。
步进电机一般由定子和转子组成，定子是通电线圈，转子是由磁性材料制成的磁极。
步进电机根据控制方式的不同可以分为单相和多相两种类型。
单相步进电机通过单相交流电源和相移电路控制，多相步进电机通过驱动器控制每个相的通电顺序。
步进电机的特点包括：
1. 精准性：步进电机可以按照预定的步长旋转，可以精确地控制位置和旋转角度。
2. 可控性：通过控制电流和脉冲信号频率和顺序，可以精确地控制步进电机的旋转速度和方向。
3. 高扭矩低速率：步进电机具有较高的静态和动态扭矩，适用于需要低速高扭矩的应用。
4. 无需反馈：步进电机通过控制信号即可实现位置和角度控制，不需额外的位置反馈装置。
5. 结构简单：步进电机结构相对简单，体积小，重量轻，易于安装和维护。
6. 耐久性：步进电机没有碳刷和电极磨损的问题，使用寿命较长。
7. 噪音较小：步进电机工作时噪音较小，适用于对噪音敏感的应用。
总体来说，步进电机在精准控制位置和角度、高扭矩低速率、
易于控制和维护等方面具有优势。
它广泛应用于打印机、数控机床、机器人等需要精确控制的设备中。
86系列两相正齿轮箱大力矩混合式步进电机-米思米
4
5.5 0.42 3.5
45
1400
1.2
39.4 11.1 2.9 4.8 133.2 12.1 53.1 3.0 16.2 39.9
3
9.7 133.2
116 7.5
6 0.5 6
85 2700 2.4 24.3 53.1 4.5
10
32.4 39.9
E 输入转速高于400rpm时可能会出现力矩下降的情况。
0 0
600
1200
1800
2400
[rpm]
JHSTM86ʵ1.8ʵSʵ78
3.5
测试条件：48VDC；5.4A/相，整步
2.8
力矩 [Nm]
2.1
1.4
0.7
0 0
600
1200
1800
2400
[rpm]
JHSTM86ʵ1.8ʵSʵ116
9.5
测试条件：100VAC；6A/相，整步
7.6
力矩 [Nm]
步进电机 定位力矩 (kgf·cm)
输入转速为400rpm时
输出转矩 输出转速 (N·m) (rpm)
重量 (kg)
3
3.6 133.2
65
7.5 10
5.9 0.29 1.7
33
1000
0.8
9.1 12.1
53.1 2.4 39.9
S JHSTM86 1.8 (单轴
输出)
78
36 3 7.5 10
Order
型式 ʵ 步距角 ʵ 输出轴数 ʵ 机身长度 ʵ 减速比
订货范例 JHSTM86 ʵ 1.8 ʵ
S
ʵ 78 ʵ 10
适用驱动器
86系列步进电机的种类和特色
何为步进电机步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。
步进电机的最大特点是其“数字性”，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示。
如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。
同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。
由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。
步进电机的种类和特点步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
反应式定子上有绕组、转子由软磁材料组成。
结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。
永磁式永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。
其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°)。
混合式混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。
其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。
按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。
最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。
该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。
由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。
同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。
怎样选择步进电机和驱动器判断需多大力矩：静扭矩是选择步进电机的主要参数之一。
86型步进电机能耗标准
86型步进电机能耗标准一、启动能耗86型步进电机的启动能耗是指电机在启动过程中所消耗的能量。
启动能耗的大小取决于电机的设计、制造工艺以及所驱动的负载。
一般来说，启动能耗较大，因为电机需要克服静摩擦力和转动惯量以开始转动。
在频繁启动的场合，启动能耗会显著增加总能耗。
二、运行能耗运行能耗是指86型步进电机在正常运行过程中所消耗的能量。
运行能耗主要取决于电机的运行速度、转矩以及驱动电路的效率。
在电机以恒定速度和转矩运行时，运行能耗相对稳定。
然而，当电机需要加速或减速时，能耗会有所增加。
三、停止能耗86型步进电机的停止能耗是指电机在停止过程中所消耗的能量。
当电机减速并最终停止时，电机内部的反电动势会逐渐减小至零。
在这个过程中，为了克服反电动势，驱动器会持续提供能量，直到电机完全停止。
停止能耗的大小取决于电机的转动惯量、减速时间和驱动器的设计。
四、空载能耗空载能耗是指86型步进电机在无负载或空载运行状态下所消耗的能量。
空载能耗主要由电机的铁损、铜损和机械摩擦损耗等组成。
空载能耗的大小取决于电机的设计、制造工艺和运行环境。
优化电机设计、提高制造工艺和改善运行环境可以有效降低空载能耗。
五、负载能耗负载能耗是指86型步进电机在带载运行状态下所消耗的能量。
负载能耗的大小取决于电机的运行状态、负载转矩和运行速度。
当电机需要输出更大的转矩或以更高的速度运行时，负载能耗会增加。
降低电机的负载能耗可以提高电机的能效比和节能效果。
六、能效比能效比是指86型步进电机输出的机械功率与其输入的电功率之比。
能效比是衡量电机效率的重要指标，也是评估电机节能效果的重要依据。
提高电机的能效比可以有效降低电机的能耗，实现节能减排的目标。
为了提高能效比，可以采取优化电机设计、改进制造工艺和使用高效驱动器等措施。
86系列步进电机
Speed, rpm
150
1500
6
60
600
8
800
8
800
T
T
6
600
6
600
P, W T, N.m
T, N.m
4
400
P
2
200
0
0
1
10
Fcp, kpps( b=0.90)
86BH250C(6),MC-21212,VAC=90V,Ip=8.6A
4
400
2
200
P
0
0
0.1
1
10
Fcp, kpps( b=0.360)
步进电机型号参数选择
步进电机型号参数选择步进电机是一种能将数字脉冲信号转换为角位移或直线位移的电机。
它通过控制电流的连续变化实现位置控制，具有精度高、稳定性好、启停速度快等优点。
步进电机在许多领域中广泛应用，包括机械、电子设备、医疗器械等。
本文将介绍几种常见的步进电机型号、参数和选择方法。
一、步进电机型号1.42型步进电机42型步进电机是一种直径为42mm的经典步进电机。
它由两相或四相线圈组成，每一相的线圈可以通过一个电流控制芯片驱动。
42型步进电机具有结构简单、驱动电流小、噪音低等特点，广泛应用于一些小型机械设备中。
2.57型步进电机57型步进电机是一种直径为57mm的步进电机。
它由四相线圈组成，每一相的线圈可以通过一个电流控制芯片驱动。
57型步进电机具有结构稳定、扭矩输出大、运行平稳等特点，广泛应用于一些需要较大扭矩输出的场合。
3.86型步进电机86型步进电机是一种直径为86mm的大功率步进电机。
它由四相线圈组成，每一相的线圈可以通过一个电流控制芯片驱动。
86型步进电机具有功率大、运行平稳等特点，广泛应用于一些需要大功率输出的机械设备。
二、步进电机参数1.步距角：步进电机通常以步距角来描述，它表示每次接收一个脉冲信号时电机转动的角度。
常见的步距角有1.8度型和0.9度型。
1.8度型步进电机每个步距可以转动1.8度，0.9度型步进电机则可以转动0.9度。
2.额定电流：步进电机的额定电流是指电机在正常工作时所需的电流大小。
一般来说，额定电流越大，电机的输出扭矩就越大，但也会产生更多的热量。
3.驱动电压：步进电机的驱动电压是指电机在正常工作时所需的电压大小。
一般来说，驱动电压越高，电机的运行速度就越快，但也会增加驱动电路的复杂度。
4.静态扭矩：步进电机的静态扭矩是指在停止时所能提供的最大转矩。
它通常与步进电机的物理结构和线圈参数有关。
5.转动惯量：步进电机的转动惯量是指电机转动一定角度所需的转动力矩大小。
它通常与电机的转子质量和转子结构有关。
步进电机的分类及特点
步进电机的分类及特点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，转速与脉冲频率成正比。
因此，步进电动机又称脉冲电动机。
步进电机相对于其它控制用途电机的最大区别是，它接收数字控制信号(电脉冲信号)并转化成与之相对应的角位移或直线位移，它本身就是一个完成数字模式转化的执行元件。
而且它可开环位置控制，输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量，这样的所谓增量位置控制系统与传统的直流控制系统相比,其成本明显减低，几乎不必进行系统调整。
步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比，而且在时间上与脉冲同步。
因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。
作为一种控制用的特种电机，步进电机无法直接接到直流或交流电源上工作，必须使用专用的驱动电源(步进电机驱动器)。
在微电子技术，特别计算机技术发展以前，控制器(脉冲信号发生器)完全由硬件实现，控制系统采用单独的元件或者集成电路组成控制回路，不仅调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改变控制方案就一定要重新设计电路。
这就使得需要针对不同的电机开发不同的驱动器，开发难度和开发成本都很高，控制难度较大，限制了步进电机的推广。
步进电动机的结构形式和分类方法较多，一般按励磁方式分为磁阻式、永磁式和混磁式三种;按相数可分为单相、两相、三相和多相等形式。
在我国所采用的步进电机中以反应式步进电机为主。
步进电机的运行性能与控制方式有密切的关系，步进电机控制系统从其控制方式来看，可以分为以下三类：开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统。
半闭环控制系统在实际应用中一般归类于开环或闭环系统中。
(1)永磁式步进电动机。
其转子有永磁体的磁极，在气隙中产生极性交替磁场，定子由四相绕组组成。
当A相绕组通电时，转子将转向该相绕组所确定的磁场方向。
86系列步进电机的选用计算方法
步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。
每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。
电机总的回转角与输入脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲频率。
步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。
广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可*。
在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。
一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。
在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。
精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
选择步进电机需要进行以下计算：(1)计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下：i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ ---步进电机的步距角(o/脉冲)S ---丝杆螺距(mm)Δ---(mm/脉冲)(2)计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。
Jt=J1+(1/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2] (1-2)式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2)Js ----丝杆惯量(Kg.cm.s2) W---工作台重量(N)S ---丝杆螺距(cm)(3)计算电机输出的总力矩MM=Ma+Mf+Mt (1-3)Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4)式中Ma ---电机启动加速力矩(N.m)Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)n---电机所需达到的转速(r/min)T---电机升速时间(s)Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-5)Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩(N.m)u---摩擦系数η---传递效率Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-6)Mt---切削力折算至电机力矩(N.m)Pt---最大切削力(N)(4)负载起动频率估算。
青蓝 DM860H 数字式两相步进驱动器 使用说明书
DM860H数字式两相步进驱动器一、产品简介1.概述DM860H是青蓝科技新推出的数字式步进电机驱动器，采用最新32位DSP技术，用户可以设置400-51200内的任意细分以及额定电流内的任意电流值，能够满足大多数场合的应用需要。
由于采用内置微细分技术，即使在低细分的条件下，也能够达到高细分的效果，低中高速运行都很平稳，噪音超小。
驱动器内部集成了参数自动整定功能，能够针对不同电机自动生成最优运行参数，最大限度发挥电机的性能。
2.特点●全新32位DSP技术●可驱动4、6、8线两相步进电机●低振动低噪声●光隔离差分信号输入●内置高细分●脉冲响应频率最高可达200KHz（更高可改）●参数自动整流功能●电流设定方便，可在2.0-6.0A之间任意选择●精密电流控制使电机发热大为降低●细分设定范围为400-51200●静止时电流自动减半●具有过压、欠压、短路等保护功能●5V、24V信号兼容3.应用领域适合各种中小型自动化设备和仪器，例如：雕刻机、打标机、切割机、激光照排、绘图仪、数控机床、自动装配设备等。
在用户期望小噪声、高速度的设备应用中应用效果特佳。
二、电气、机械和环境指标1.电气指标说明DM860H最小值典型值最大值单位输出电流 2.0- 6.0A 输入电源电压203680VAC 控制信号输入电流71016mA 步进脉冲频率0-200KHz 绝缘电阻50MΩ2.使用环境及参数冷却方式自然冷却或强制风冷使用环境场合不能放在其他发热的设备旁，要避免粉尘、油雾、腐蚀性气体，湿度太大及强振动场所，禁止有可燃气体和导电灰尘温度0——50℃湿度40—90%RH 振动10~55Hz/0.15mm 保存温度-20℃~65℃重量280克3.机械安装图图1安装尺寸图（单位：mm）※推荐采用侧面安装，散热效果更佳，设计安装尺寸时，注意考虑端子大小及布线！4.加强散热方式1）驱动器的可靠工作温度通常在50℃以内，电机工作温度为80℃以内；2）建议使用时选择自动半流方式，马达停止时电流自动减一半，以减少电机和驱动器的发热；3）安装驱动器时请采用竖着侧面安装，使散热齿形成较强的空气对流；必要时机内靠近驱动器处安装风扇，强制散热，保证驱动器在可靠工作温度范围内工作。
交流伺服电机与86系列步进电机性能的比较.(DOC)
步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字控制技术有着本质的联系。
在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。
随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。
为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。
虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。
现就二者的使用性能作一比较。
一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、1.8°，五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。
也有一些高性能的步进电机步距角更小。
如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机，其步距角为0.09°；德国百格拉公司（BERGER LAHR）生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为 1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。
以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准2500线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为360°/10000=0.036°。
对于带17位编码器的电机而言，驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈，即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。
是步距角为 1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
二、低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。
振动频率与负载情况和驱动器性能有关，一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。
这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。
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电机招聘专家何为步进电机
步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。
步进电机的最大特点是其“数字性”，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示。
如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。
同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。
由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。
步进电机的种类和特点
步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
反应式
定子上有绕组、转子由软磁材料组成。
结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。
永磁式
永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。
其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°)。
混合式
混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。
其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。
按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。
最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。
该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。
由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。
同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。
电机招聘专家怎样选择步进电机和驱动器
判断需多大力矩：静扭矩是选择步进电机的主要参数之一。
负载大时，需采用大力矩电机。
力矩指标大时，电机外形也大。
判断电机运转速度：转速要求高时，应选相电流较大、电感较小的电机，以增加功率输入。
且在选择驱动器时采用较高供电电压。
选择电机的安装规格：如57，86，110等，主要与力矩要求有关。
确定定位精度和振动方面的要求情况：判断是否需细分，需多少细分。
根据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器。
(此文转自一览电机英才网)。