步进电机

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步进电机

步进电机
N=km,m为步进电机的绕组相数,k=1或2。
转角:由脉冲数控制 转速:由脉冲频率控制
转向:由方向信号确定
步进电机的分类
可变磁阻式(VR型):转子以软铁加工成齿状,
当定子线圈不加激磁电压时,保持转矩为零,故 其转子惯性小、响应性佳,但其容许负荷惯性并 不大。其步进角通常为15°。 永久磁铁式(PM型):转子由永久磁铁构成, 其磁化方向为辐向磁化,无激磁时有保持转矩。 依转子材质区分,其步进角有45°、90°及 7.5°、11.25°、15°、18°等几种。 混合式(HB型):转子由轴向磁化的磁铁制成, 磁极做成复极的形式,兼采可变磁阻式步进电机 及永久磁铁式步进电机的优点,精确度高、转矩 大、步进角度小。混合式步进电机随着相数(通 电绕组数)的增加,步进角减小,精度提高,这 种步进电机的应用最为广泛。
步进电机减速器
减速器是一种动力传达 机构,利用齿轮的速度 转换器,将电机的回转 数减速到所要的回转数, 并得到较大转矩的机构。 减速机具有减速及增加 转矩功能,用于低转速 大扭矩的传动设备。 原理:轴上的齿数少的 齿轮啮合输出轴上的大 齿轮来达到减速的目的。
手动脉冲发生器 (码盘)
不需要驱动器,直接接步进电机,多用于手动控制数控 机床的面板。
4.动作灵敏:步进电机因为加速性能优越,所以可做 到瞬时起动、停止、正反转之快速、频繁的定位动作。 5.开回路控制、不必依赖传感器定位:步进电机的控 制系统构成简单,不需要速度感应器及位置传感器就 能以输入的脉波做速度及位置的控制。也因其属开回 路控制,故最适合于短距离、高频度、高精度之定位 控制的场合下使用。 6.中低速时具备高转矩:步进电机在中低速时具有较 大的转矩,故能够较同级伺服电机提供更大的扭力输 出。 7.高信赖性:使用步进电机装置与使用离合器、减速 机及极限开关等其它装置相较,步进电机的故障及误 动作少,所以在检查及保养时也较简单容易。 8.小型、高功率:步进电机体积小、扭力大,尽管于 狭窄的空间内,仍可顺利做安装,并提供高转矩输出。

步进电机基础知识

步进电机基础知识

什么是步进电机?步进电机:也称脉冲电机,是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。

在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,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。

基本原理通常电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。

该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。

当定子的矢量磁场旋转一个角度。

转子也随着该磁场转一个角度。

每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。

它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。

改变绕组通电的顺序,电机就会反转。

所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。

电机开环控制一种控制电机、不使用反馈回路、就能进行速度控制及定位控制,即所谓的电机开环控制。

步进电机开环控制原理定子一相绕组流过直流电流,最近该相的转子齿被定子相吸引,电磁转矩大于负载转矩从而使转子运动。

电机基本分类按电压种类分:AC(交流)驱动、DC(直流)驱动。

按旋转速度与电源频率关系分:同步电机、异步电机。

步进电机概要1.步进电机的地位步进电机属于:DC驱动的同步电机,但无法直接用DC或AC电源来驱动,需要配备驱动器。

2.步进电机驱动电路的功能驱动电路任务:按顺序指令切换DC电源的电流流入步进电机的各相线圈。

驱动电路将电机定子与DC电源连接在一起工作。

驱动器(驱动电路)由决定换向顺序的控制电路(或称为逻辑电路)与控制电机输出功率的换相电路(或称为功率电路(Power stage))组成。

步进电机

步进电机
1.1 概述
原理:步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号
转换成线位移或角位移的电机。每来一个 电脉冲,电机转动一个角度,带动机械移 动一小段距离。 特点:(1)来一个脉冲,转一个步距角。
(2)控制脉冲频率,可控制电机转速。
(3)改变脉冲顺序,改变方向。
优点
(1)直接实现数字控制;
(2)控制性能好; (3)无接触式; (4)抗干扰能力强; (5)误差不长期积累;
1.3.3 单步运行特性
1.单步运行时的矩角特性和稳定区 以三相单三步运行方式为例,设电机空载时,A相通电 时的矩角特性如图4中的曲线A所示,转子处于稳定平衡点 OA。如加一脉冲,A相断电,B相通电,则矩角特性变为曲 线B。 M
A
A
B
B
OB OA
A
B
θ
b
θ定区
步进电动机的步距角θ b由转子齿数、定子相数和通电 方式所决定,即
360 b mCZ k
式中m为相数。C为状态系数,采用单、双拍通电方式时 C=2,采用单拍或双拍通电方式时C=1。ZK为转子齿数。
若步进电动机所加的通电脉冲频率为f,则其转速为
60 f n mCZ k
1.3 静态运行特性
步进电动机不改变通电状态下的运行特性称
M B M max sin(e 120)
MB 与MA 相距120°电度角。这是一条与A相特性完全相同, 但相位上相差120°(电度角)的特性。当A、B同时通电时,合 成矩角特性应为二者之叠加,即
M AB M A M B M max sin(e 60)
可见MAB是一条幅值与单相通电时相同,相移60°电度角(θt/6) 的正弦曲线,如图3中曲线MAB所示。
1.3.4 连续运行特性

步进电机的分类;简述步进电机的工作原理

步进电机的分类;简述步进电机的工作原理

步进电机的分类;简述步进电机的工作原理一、引言步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移的电动机,广泛应用于打印机、数控机床、纺织、医疗器械、精密仪器仪表等设备中。

本文将围绕步进电机的分类和工作原理展开讨论,通过深度和广度兼具的分析,帮助读者更好地理解和应用步进电机。

二、步进电机的分类1. 按照工作原理分类步进电机可以根据其工作原理分为磁性、霍尔效应和混合式步进电机。

其中,磁性步进电机主要由永磁体和电磁线圈构成,它的工作原理是利用电磁线圈中产生的磁场与永磁体磁场之间的吸引和排斥作用来实现转动。

霍尔效应步进电机则是利用霍尔元件检测转子位置而进行步进运动。

混合式步进电机则是将两种原理进行了有机结合,综合了两者的优点,具有较高的精度和扭矩。

2. 按照结构分类步进电机根据结构不同也可分为单转子步进电机和双转子步进电机。

单转子步进电机结构简单,适用于一般的定位应用;双转子步进电机通过在转子上添加转子齿和隔板,可以大大提高定位精度和抗负载能力,适用于高端控制系统。

三、步进电机的工作原理步进电机的工作原理可以简单概括为根据控制信号实现电磁线圈的通断来控制转子旋转。

具体来说,通过电流控制,电磁线圈产生的磁场与永磁体间不断吸引和排斥,从而实现转子的旋转。

步进电机的角位移是由电脉冲信号的频率和数量决定的,不同的驱动方式会影响步进电机的运动特性,通常可采用全步进、半步进和微步进等方式。

四、结论与展望通过对步进电机的分类和工作原理的深度和广度兼具的讨论,相信读者已经对步进电机有了更清晰的理解。

在今后的应用中,我们还可以深入研究步进电机的控制技术、驱动方式以及在不同领域的应用案例,以期更好地发挥步进电机的优势作用。

步进电机作为一种精密定位设备,必将在工业自动化领域发挥越来越重要的作用。

个人观点和理解:在我看来,步进电机作为一种精密定位设备,在工业生产和日常生活中扮演着非常重要的角色。

其高精度、高可靠性的特点使其在自动控制系统中得到广泛应用。

步进电机是什么意思

步进电机是什么意思

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,因而电机发热较大。
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
有DETENT TORQUE。步进电机精度为多少?是否累积?一 般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。步进电 机的外表温度允许达
到多少?步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁, 从而导致力矩下降乃至于失步,因此电机外表允许的最 高温度应取决于不同电机磁性材料的
退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以 上,有的甚至高达摄氏200度以上,所以步进电机外表温 度在摄氏80-90度完全正常
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。
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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。 如果用简单的方法调整两相
步进电机通电后的转动方向?只需
将电机与驱动器接线的A+和A-(或者B+和B-)对调即可。 关于驱动器的细分原理及一些相关说明(转载) 在国外,
附带功能。比如对于步进角为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°,

步进电机和直流无刷电机内部结构

步进电机和直流无刷电机内部结构

步进电机和直流无刷电机内部结构
步进电机和直流无刷电机是常见的两种电机类型,它们在内部结构上有一些区别。

1. 步进电机的内部结构:
步进电机由定子、转子、磁路和绕组等组成。

定子通常是由磁铁或电磁铁制成,用于产生磁场。

转子通常是由带有磁性材料的齿轮或磁铁制成,围绕着定子旋转。

步进电机中的绕组被连到外部的电源,从而使电机产生磁场并实现旋转。

步进电机的转子以步进的方式运动,每次接收一个控制信号就会迈进一个固定的角度。

2. 直流无刷电机的内部结构:
直流无刷电机由永磁体、定子、转子和电子元件等组成。

永磁体通常由强磁性材料制成,用于产生磁场。

定子是包含绕组的部分,它的绕组被连接到外部电源,使电机产生磁场。

转子通常由带有磁性材料的永磁体制成,并通过与定子磁场的相互作用来旋转。

直流无刷电机的电子元件负责控制定子绕组的电流,以实现转子的旋转控制。

总的来说,步进电机是一种根据控制信号进行精确步进运动的电机,而直流无刷电机则通过电子元件控制定子电流,实现平滑的旋转运动。

这两种电机在不同的应用场景中有着各自的优势和特点。

步进电机结构

步进电机结构

步进电机的控制方式
01
控制方式是指如何控制步进电机的转 动角度和速度。
02
常见的控制方式包括:脉冲控制、方 向控制和速度控制。脉冲控制是指通 过输入不同数量和频率的脉冲信号来 控制电机的转动角度和速度;方向控 制是指通过改变输入脉冲的顺序来控 制电机的转动方向;速度控制则是指 通过改变输入脉冲的频率来控制电机 的转速。
步进电机的步进模式
步进模式是指步进电机在接收到一个脉冲信号时转动的角度或转过的步 数。
步进电机通常有三种步进模式:单拍制、双拍制和混合拍制。单拍制是 指每次只激发一个磁极,双拍制是指每次同时激发两个磁极,而混合拍
制则介于两者之间。
不同的步进模式适用于不同的应用场景,如单拍制适用于高精度定位, 双拍制适用于快速转动,混合拍制则适用于对速度和精度都有要求的场 合。
电机在动态条件下的效率表现,反映了电机 的能量转换效率。
共振频率
电机自身的固有频率,决定了电机对高频激 励的响应特性。
矩频特性
矩频曲线
描述电机输出转矩与转速之间 关系的曲线,反映了电机的输
出特性。
最高转速
电机在一定转矩下的最大转速 ,决定了电机的最高工作速度 。
转速范围
电机能够稳定工作的转速范围 ,反映了电机的适用范围。
步进电机的控制需要配合驱动器使用,相 对于其他电机来说控制复杂度较高。
06
步进电机的发展趋势和未 来展望
技术发展趋势
01
高精度控制
随着工业自动化和智能制造的快速发展,对步进电机的控制精度要求越
来越高。未来,步进电机将采用更先进的控制算法和驱动技术,实现更
精确的位置和速度控制。
02
高效能化
提高步进电机的效率和性能是未来的重要发展方向。通过改进电机材料、

步进电机速度计算公式

步进电机速度计算公式

步进电机速度计算公式好的,以下是为您生成的关于“步进电机速度计算公式”的文章:咱先来说说啥是步进电机哈。

想象一下,你有一个小小的机器人朋友,它的动作可精准啦,能一步一步稳稳地走,这就得归功于步进电机。

那这步进电机的速度咋算呢?其实啊,就像咱们走路,速度取决于咱们迈步子的频率和步子的大小。

对于步进电机来说,速度的计算也有它的门道。

通常来讲,步进电机的速度计算公式是:速度 = 脉冲频率 ×步距角× 60 ÷ 360 。

这里面的“脉冲频率”就好比是咱们走路时的心跳节奏,节奏快,电机转得就快;“步距角”呢,就像是咱们每一步跨出去的距离,步距角越大,每一步走得越远,速度也就越快。

给您说个我之前碰到的事儿。

有一次,我在学校的实验室里和几个小伙伴一起搞一个小发明,需要用到步进电机来控制一个小装置的运动速度。

一开始,我们啥也不懂,按照书上的公式算来算去,可电机转起来就是不对劲,不是太快就是太慢。

我们那叫一个着急啊!后来仔细一琢磨,发现是我们在测量脉冲频率的时候出了差错,把单位给弄混了。

重新认真测量、计算之后,电机终于按照我们想要的速度转起来啦!那一刻,大家都兴奋得不行,那种成就感简直爆棚。

所以说啊,搞清楚这个速度计算公式可太重要了。

比如说,在一些自动化生产线上,要是步进电机的速度没算对,那产品的生产效率可就大打折扣了。

又或者在一些精密仪器里,速度不对,那测量结果可能就差之千里。

再举个例子,像打印机里也有步进电机。

要是速度没控制好,打印出来的字要么糊成一团,要么歪歪扭扭的。

总之,步进电机速度的计算虽然看起来是个小小的公式,但在实际应用中可有着大大的作用。

咱们可得认真对待,不能马虎,要不然就会像我和小伙伴们一开始那样,走不少弯路。

希望您以后在碰到步进电机速度计算的时候,能一下子就把它搞定,让电机乖乖地按照您的想法转起来!。

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步进电机步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。

在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,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。

目录工作原理分类永磁式步进电机反应式步进电机混合式步进电机变频器对步进电机的节能改造基本原理反应式步进电机感应子式步进电机步进电机的一些基本参数电机固有步距角步进电机的相数保持转矩(HOLDING TORQUE)步进电机特点步进电机小知识什么是步进电机步进电机分哪几种什么是保持转矩(HOLDING TORQUE)什么是DETENT TORQUE步进电机精度为多少?是否累积步进电机的外表温度允许达到多少为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降为什么步进电机高于一定速度就无法启动如何克服两相混合式步进电机的振动和噪声细分驱动器的细分数是否能代表精度串联接法和并联接法有什么区别如何确定步进电机驱动器的直流供电电源混合式步进电机驱动器的脱机信号FREE使用如何调整两相步进电机通电转动方向步进电机的主要特性步进电机控制例子步进电机优缺点优点缺点步进电机驱动方法1、单电压功率驱动接口?2、双电压功率驱动接口?3、高低压功率驱动接口?4、斩波恒流功率驱动接口?5、升频升压功率驱动接口?6、集成功率驱动接口?步进电机驱动器的特点?步进电机驱动要求最新技术发展工作原理步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。

它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。

因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。

步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。

随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。

分类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;永磁式步进电动机输出力矩大,动态性能好,但步距角大。

反应式步进电机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。

反应式步进电动机结构简单,生产成本低,步距角小;但动态性能差。

混合式步进电机混合式步进电动机综合了反应式、永磁式步进电动机两者的优点,它的步距角小,出力大,动态性能好,是目前性能最高的步进电动机。

它有时也称作永磁感应子式步进电动机。

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。

变频器对步进电机的节能改造三相步进电机专用变频器特点:■低频转矩输出180% ,低频运行特性良好■输出频率最大600Hz,可控制高速电机■全方位的侦测保护功能(过压、欠压、过载)瞬间停电再起动■加速、减速、动转中失速防止等保护功能■电机动态参数自动识别功能,保证系统的稳定性和精确性■高速停机时响应快■丰富灵活的输入、输出接口和控制方式,通用性强■采用SMT全贴装生产及三防漆处理工艺,产品稳定度高■全系列采用最新西门子IGBT功率器件,确保品质的高质量基本原理通常电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。

该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。

当定子的矢量磁场旋转一个角度。

转子也随着该磁场转一个角度。

每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。

它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。

改变绕组通电的顺序,电机就会反转。

所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。

反应式步进电机由于反应式步进电机工作原理比较简单。

下面先叙述三相反应式步进电机原理。

1、结构:电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。

0、1/3て、2/3て,(相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示),即A与齿1相对齐,B与齿2向右错开1/3て,C与齿3向右错开2/3て,A'与齿5相对齐,(A'就是A,齿5就是齿1)下面是定转子的展开图:2、旋转:如A相通电,B,C相不通电时,由于磁场作用,齿1与A对齐,(转子不受任何力以下均同)。

如B相通电,A,C 相不通电时,齿2应与B对齐,此时转子向右移过1/3て,此时齿3与C偏移为1/3て,齿4与A偏移(て-1/3て)=2/3て。

如C相通电,A,B相不通电,齿3应与C对齐,此时转子又向右移过1/3て,此时齿4与A偏移为1/3て对齐。

如A相通电,B,C 相不通电,齿4与A对齐,转子又向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态,齿4(即齿1前一齿)移到A相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按A,B,C,A……通电,电机就每步(每脉冲)1/3て,向右旋转。

如按A,C,B,A……通电,电机就反转。

由此可见:电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。

而方向由导电顺序决定。

不过,出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。

往往采用A-AB-B-BC -C-CA-A这种导电状态,这样将原来每步1/3て改变为1/6て。

甚至于通过二相电流不同的组合,使其1/3て变为1/12て,1/24て,这就是电机细分驱动的基本理论依据。

不难推出:电机定子上有m相励磁绕阻,其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。

并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是旋转的物理条件。

只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机,出于成本等多方面考虑,市场上一般以二、三、四、五相为多。

3、力矩:电机一旦通电,在定转子间将产生磁场(磁通量Ф)当转子与定子错开一定角度产生力 F与(dФ/dθ)成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br为磁密,S为导磁面积 F与L*D*Br 成正比 L为铁芯有效长度,D为转子直径Br=N·I/R N·I为励磁绕阻安匝数(电流乘匝数)R为磁阻。

力矩=力*半径力矩与电机有效体积*安匝数*磁密成正比(只考虑线性状态)因此,电机有效体积越大,励磁安匝数越大,定转子间气隙越小,电机力矩越大,反之亦然感应子式步进电机1、特点:感应子式与传统的反应式相比,结构上转子加有永磁体,以提供软磁材料的工作点,而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能,因此该电机效率高,电流小,发热低。

因永磁体的存在,该电机具有较强的反电势,其自身阻尼作用比较好,使其在运转过程中比较平稳、噪音低、低频振动小。

感应子式某种程度上可以看作是低速同步的电机。

一个四相电机可以作四相运行,也可以作二相运行。

(必须采用双极电压驱动),而反应式电机则不能如此。

例如:四相,八相运行(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)完全可以采用二相八拍运行方式.不难发现其条件为C=,D=. 一个二相电机的内部绕组与四相电机完全一致,小功率电机一般直接接为二相,而功率大一点的电机,为了方便使用,灵活改变电机的动态特点,往往将其外部接线为八根引线(四相),这样使用时,既可以作四相电机使用,可以作二相电机绕组串联或并联使用。

2、分类感应子式电机以相数可分为:二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。

以机座号(电机外径)可分为:42BYG(BYG 为感应子式步进电机代号)、57BYG、86BYG、110BYG、(国际标准),而像70BYG、90BYG、130BYG等均为国内标准。

3、步进电机的静态指标术语相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。

常用m表示。

拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A. 步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用θ表示。

θ=360度(转子齿数J*运行拍数),以常规二、四相,转子齿为50齿电机为例。

四拍运行时步距角为θ=360度/(50*4)=1.8度(俗称整步),八拍运行时步距角为θ=360度/(50*8)=0.9度(俗称半步)。

定位转矩:电机在不通电状态下,电机转子自身的锁定力矩(由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的)静转矩:电机在额定静态电作用下,电机不作旋转运动时,电机转轴的锁定力矩。

此力矩是衡量电机体积(几何尺寸)的标准,与驱动电压及驱动电源等无关。

虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比,与定齿转子间的气隙有关,但过分采用减小气隙,增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的,这样会造成电机的发热及机械噪音。

4、动态指标及术语:(1)、步距角精度:步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。

用百分比表示:误差/步距角*100%。

不同运行拍数其值不同,四拍运行时应在5%之内,八拍运行时应在15%以内。

(2)、失步:电机运转时运转的步数,不等于理论上的步数。

称之为失步。

(3)、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。

(4)、最大空载起动频率:电机在某种驱动形式、电压及额定电流下,在不加负载的情况下,能够直接起动的最大频率。

(5)、最大空载的运行频率:电机在某种驱动形式,电压及额定电流下,电机不带负载的最高转速频率。

(6)、运行矩频特性:电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线称为运行矩频特性,这是电机诸多动态曲线中最重要的,也是电机选择的根本依据。

如下图所示:其它特性还有惯频特性、起动频率特性等。

电机一旦选定,电机的静力矩确定,而动态力矩却不然,电机的动态力矩取决于电机运行时的平均电流(而非静态电流),平均电流越大,电机输出力矩越大,即电机的频率特性越硬。

如下图所示:其中,曲线3电流最大、或电压最高;曲线1电流最小、或电压最低,曲线与负载的交点为负载的最大速度点。

要使平均电流大,尽可能提高驱动电压,使采用小电感大电流的电机。

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