電機(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)電子式拉(la)(la)力(li)機(ji)(ji)的(de)(de)動力(li)裝置，也是(shi)(shi)(shi)拉(la)(la)力(li)機(ji)(ji)中的(de)(de)核心裝置，普通的(de)(de)單柱小力(li)值拉(la)(la)力(li)機(ji)(ji)基本上選用的(de)(de)都(dou)是(shi)(shi)(shi)步(bu)進電機(ji)(ji)作(zuo)為驅(qu)動，很(hen)(hen)多文章在介紹拉(la)(la)力(li)機(ji)(ji)的(de)(de)核心配(pei)(pei)置時都(dou)會強調一下電機(ji)(ji)的(de)(de)選型，很(hen)(hen)多廠(chang)家(jia)都(dou)很(hen)(hen)避諱步(bu)進電機(ji)(ji)，覺(jue)得(de)這是(shi)(shi)(shi)低配(pei)(pei)的(de)(de)標志，其實不然(ran)，單柱的(de)(de)拉(la)(la)力(li)機(ji)(ji)力(li)值一般(ban)都(dou)在1-500kg之間，這(zhe)類的(de)小力值(zhi)機器(qi)其實步(bu)進電機來驅動(dong)已經綽(chuo)綽(chuo)有余了，所(suo)以，適合的(de)才(cai)是最好的(de)。

下面【科準測控】小編給大家進(jin)(jin)一(yi)(yi)步(bu)介紹一(yi)(yi)下什么是步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)？，步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)有哪些分(fen)類(lei)？步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)常見(jian)的問題及解決方法(fa)讓大家對步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)有更深(shen)入的了解。

 

1.什么(me)是步進電機

步進(jin)電機是一(yi)種將電脈沖轉(zhuan)化為(wei)角位移的(de)執行機構。通俗一(yi)點講：當步進(jin)驅(qu)(qu)動(dong)器接收到(dao)(dao)一(yi)個(ge)脈沖信號(hao)，它就(jiu)驅(qu)(qu)動(dong)步進(jin)電機按設定(ding)(ding)的(de)方向(xiang)轉(zhuan)動(dong)一(yi)個(ge)固定(ding)(ding)的(de)角度(du)(du)(du)（及步進(jin)角）。您可以通過控制(zhi)脈沖個(ge)數來控制(zhi)角位移量，從而達到(dao)(dao)準確定(ding)(ding)位的(de)目(mu)的(de)；同時您可以通過控制(zhi)脈沖頻率來控制(zhi)電機轉(zhuan)動(dong)的(de)速度(du)(du)(du)和加速度(du)(du)(du)，從而達到(dao)(dao)調速的(de)目(mu)的(de)。

2.步進電機(ji)分哪幾種

步進電(dian)機分三(san)種(zhong)：永磁式（PM），反應(ying)式(shi)（VR）和(he)混合(he)式(shi)（HB）永磁(ci)式(shi)步進一(yi)般(ban)(ban)為(wei)兩相(xiang)，轉(zhuan)矩和(he)體積較(jiao)小，步進角(jiao)(jiao)(jiao)一(yi)般(ban)(ban)為(wei)7.5度(du)(du)或15度(du)(du)；反應(ying)式(shi)步進一(yi)般(ban)(ban)為(wei)三相(xiang)，可實現大轉(zhuan)矩輸(shu)出，步進角(jiao)(jiao)(jiao)一(yi)般(ban)(ban)為(wei)1.5度(du)(du)，但噪聲和(he)振(zhen)動都很大。在(zai)歐美(mei)等發達國家(jia)80年代(dai)已被淘汰；混合(he)式(shi)步進是指(zhi)混合(he)了(le)永磁(ci)式(shi)和(he)反應(ying)式(shi)的(de)優點。它又分為(wei)兩相(xiang)和(he)五相(xiang)：兩相(xiang)步進角(jiao)(jiao)(jiao)一(yi)般(ban)(ban)為(wei)1.8度(du)(du)而五相(xiang)步進角(jiao)(jiao)(jiao)一(yi)般(ban)(ban)為(wei)0.72度(du)(du)。這種步進電機(ji)的(de)應(ying)用最為(wei)廣泛。

3.什么是保持轉矩（HOLDINGTORQUE）

保持轉矩（HOLDINGTORQUE）是指步進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)通(tong)電(dian)(dian)(dian)但沒有轉動時，定子(zi)鎖(suo)住轉子(zi)的(de)(de)力(li)矩。它是步進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)最重要(yao)的(de)(de)參數(shu)之一(yi)，通(tong)常(chang)步進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)在(zai)(zai)低速時的(de)(de)力(li)矩接(jie)近保持轉矩。由于步進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)輸出力(li)矩隨速度(du)的(de)(de)增大而(er)不(bu)斷衰減，輸出功率也隨速度(du)的(de)(de)增大而(er)變化，所以保持轉矩就成為(wei)了衡(heng)量步進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)最重要(yao)的(de)(de)參數(shu)之一(yi)。比如，當人們說2N.m的(de)(de)步進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)，在(zai)(zai)沒有特(te)殊說明的(de)(de)情況下是指保持轉矩為(wei)2N.m的(de)(de)步進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)。

4.什么(me)是DETENTTORQUE? DETENTTORQUE

是指步進(jin)電機沒有通電的(de)情況(kuang)下，定子鎖住(zhu)轉子的(de)力矩。DETENTTORQUE在(zai)國內沒有統一的翻譯方式(shi)，容易使大家產(chan)生誤解(jie)；由于(yu)反應式(shi)步進電機(ji)的轉子不(bu)是永磁(ci)材料，所以它(ta)沒有DETENTTORQUE。

 

5. 步進(jin)電機(ji)精度(du)為(wei)多少？是(shi)否(fou)累積(ji)?

一(yi)般(ban)步(bu)(bu)進電機的(de)精度為步(bu)(bu)進角的(de)3-5%，且不累積。

6.步進電機的外表溫度(du)允(yun)許達到多(duo)少

步進(jin)電(dian)(dian)機(ji)溫(wen)度(du)過高首先(xian)會使電(dian)(dian)機(ji)的(de)磁(ci)性材(cai)料(liao)(liao)退(tui)磁(ci)，從而導致力矩下(xia)降乃至于失步，因此電(dian)(dian)機(ji)外表允許的(de)最高溫(wen)度(du)應取決于不(bu)同(tong)電(dian)(dian)機(ji)磁(ci)性材(cai)料(liao)(liao)的(de)退(tui)磁(ci)點(dian)；一般來講，磁(ci)性材(cai)料(liao)(liao)的(de)退(tui)磁(ci)點(dian)都在攝氏130度(du)以上(shang)，有的(de)甚至高達攝氏(shi)200度(du)以上(shang)，所以步(bu)進(jin)電機外表溫度(du)在(zai)攝氏(shi)80-90度(du)完全(quan)正常。

7.為(wei)什么(me)步進電機的力(li)矩(ju)會隨轉速的升高而(er)下降

當步進電(dian)(dian)機轉動(dong)時(shi)，電(dian)(dian)機各相(xiang)繞組的(de)(de)電(dian)(dian)感將形成一(yi)個反向電(dian)(dian)動(dong)勢；頻率(lv)越高，反向電(dian)(dian)動(dong)勢越大。在它的(de)(de)作用下(xia)，電(dian)(dian)機隨頻率(lv)（或速度）的(de)(de)增大而(er)相(xiang)電(dian)(dian)流(liu)減(jian)小，從而(er)導致力矩下(xia)降。

8.為什么步進(jin)電機(ji)低速(su)時可以正常運轉,但(dan)若(ruo)高于一(yi)定速度就無法(fa)啟動(dong),并伴(ban)有(you)嘯叫聲

步(bu)進電機(ji)(ji)有一(yi)個技(ji)術參數：空載(zai)啟(qi)動頻(pin)(pin)(pin)率(lv)，即(ji)步(bu)進電機(ji)(ji)在空載(zai)情(qing)況下(xia)能(neng)夠(gou)正常啟(qi)動的脈沖(chong)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)，如果脈沖(chong)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)高于該(gai)值，電機(ji)(ji)不能(neng)正常啟(qi)動，可能(neng)發生丟步(bu)或堵(du)轉。在有負(fu)載(zai)的情(qing)況下(xia)，啟(qi)動頻(pin)(pin)(pin)率(lv)應(ying)更低。如果要使電機(ji)(ji)達到(dao)高速(su)(su)轉動，脈沖(chong)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)應(ying)該(gai)有加速(su)(su)過程，即(ji)啟(qi)動頻(pin)(pin)(pin)率(lv)較低，然(ran)后按一(yi)定加速(su)(su)度(du)升(sheng)到(dao)所希望(wang)的高頻(pin)(pin)(pin)（電機(ji)(ji)轉速(su)(su)從低速(su)(su)升(sheng)到(dao)高速(su)(su)）。

9.如何克服兩相混合式步進(jin)電機在低速運轉(zhuan)時(shi)的振(zhen)動和噪(zao)聲

步(bu)進(jin)電機(ji)低(di)速轉動時振動和噪聲大是其固有(you)的缺點，一般(ban)可采(cai)用以下方案來(lai)克(ke)服： A.如(ru)步進電機正好工(gong)作在共(gong)振區，可通過(guo)改(gai)變(bian)減(jian)速(su)比等(deng)機械傳動避開共(gong)振區；

B.采用帶(dai)有細分功(gong)能(neng)的(de)驅動器，這(zhe)是最常用的(de)、最簡便的(de)方(fang)法；

C.換成(cheng)步距(ju)角更小的步進(jin)電(dian)機，如(ru)三相或(huo)五相步進(jin)電(dian)機；

D.換成交流伺服電(dian)機，幾乎可以完(wan)全克服震動和噪聲，但成本較高；

E.在電機(ji)軸(zhou)上加磁性阻尼(ni)器，市(shi)場上已有(you)這(zhe)種(zhong)產品(pin)，但機(ji)械結構改變較大。

10.細(xi)(xi)分(fen)驅(qu)動(dong)器(qi)的細(xi)(xi)分(fen)數(shu)是(shi)否能代表精度

步(bu)進電機(ji)的細分(fen)技(ji)(ji)術實質上是一種電子阻(zu)尼技(ji)(ji)術（請參考有關文獻），其主要目的是減弱或(huo)消除步(bu)進電機(ji)的低頻振(zhen)動(dong)，提高電機(ji)的運轉精度只是細分(fen)技(ji)(ji)術的一個附帶功能(neng)。比如對(dui)于步(bu)進角為(wei)1.8°的(de)(de)兩相混合式步進電機，如果細(xi)分驅動(dong)(dong)器(qi)的(de)(de)細(xi)分數設置(zhi)為4，那么電機的(de)(de)運轉(zhuan)分辨率為每個脈(mo)沖(chong)0.45°，電機的(de)(de)精度能(neng)否達到或接近0.45°，還(huan)取(qu)決于(yu)細(xi)分驅動(dong)(dong)器(qi)的(de)(de)細(xi)分電流控制精度等其它因素。不同廠家的(de)(de)細(xi)分驅動(dong)(dong)器(qi)精度可能(neng)差別很大(da)；細(xi)分數越(yue)大(da)精度越(yue)難控制。

11.四(si)相混合式步進電機(ji)與驅動器的串聯接法(fa)和并聯接法(fa)有什么區別(bie)

四(si)相(xiang)(xiang)混合式步進電機一般(ban)由兩相(xiang)(xiang)驅動器(qi)來驅動，因(yin)此，連接(jie)(jie)時(shi)(shi)可以采用串聯接(jie)(jie)法(fa)或并聯接(jie)(jie)法(fa)將四(si)相(xiang)(xiang)電機接(jie)(jie)成兩相(xiang)(xiang)使用。串聯接(jie)(jie)法(fa)一般(ban)在電機轉速(su)較的場合使用，此時(shi)(shi)需要的驅動器(qi)輸出(chu)電流(liu)為電機相(xiang)(xiang)電流(liu)的0.7倍(bei)，因而(er)電(dian)(dian)機發熱小；并聯(lian)接法一般在電(dian)(dian)機轉速較高(gao)的(de)場合使(shi)用（又稱高(gao)速接法），所需要的(de)驅(qu)動器輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)流為電(dian)(dian)機相電(dian)(dian)流的(de)1.4倍(bei)，因而(er)電(dian)(dian)機發熱較大。

12.如何確(que)定步進電(dian)機驅動器(qi)的(de)直(zhi)流供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan) 

A.電(dian)壓的確(que)定混合式步進電(dian)機驅動器的供電(dian)電(dian)源電(dian)壓一般是一個(ge)較寬(kuan)的范圍（比(bi)如(ru)IM483的(de)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)為12～ 48VDC），電(dian)(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)通常根據電(dian)(dian)(dian)機的(de)工作轉(zhuan)速和響(xiang)應(ying)要(yao)求來選擇。如(ru)果電(dian)(dian)(dian)機工作轉(zhuan)速較高或響(xiang)應(ying)要(yao)求較快，那么電(dian)(dian)(dian)壓(ya)取(qu)(qu)值也(ye)高，但(dan)注意電(dian)(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)紋波不能(neng)超(chao)過驅動(dong)器的(de)最(zui)大輸入電(dian)(dian)(dian)壓(ya)，否則可能(neng)損(sun)壞驅動(dong)器。 B.電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)確(que)定供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)一般根據驅動(dong)器的(de)輸出相(xiang)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)I來確(que)定。如(ru)果采(cai)用線性電(dian)(dian)(dian)源(yuan)，電(dian)(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)一般可取(qu)(qu)I的(de)1.1～1.3 倍(bei)；如(ru)果采(cai)用開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)，電(dian)(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)一般可取(qu)(qu)I的(de)1.5～2.0倍(bei)。

13.混(hun)合式步進電機驅動器的脫機信(xin)號FREE一般在什么情況下使用

當脫機信號FREE為低電(dian)平時，驅動(dong)器輸出到(dao)電(dian)機(ji)(ji)的(de)電(dian)流被切斷(duan)，電(dian)機(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)子處于自由狀態(tai)（脫(tuo)機(ji)(ji)狀態(tai)）。在有(you)些自動(dong)化設(she)備(bei)中，如(ru)果在驅動(dong)器不斷(duan)電(dian)的(de)情況下要(yao)求直接轉(zhuan)(zhuan)動(dong)電(dian)機(ji)(ji)軸（手(shou)動(dong)方式），就可以將(jiang)FREE信(xin)號(hao)(hao)置低，使電(dian)機(ji)(ji)脫(tuo)機(ji)(ji)，進行手(shou)動(dong)操作或(huo)調節。手(shou)動(dong)完成(cheng)后，再將(jiang)FREE信(xin)號(hao)(hao)置高，以繼續自動(dong)控制。

14.如果用(yong)簡單的方(fang)法調整(zheng)兩(liang)相步進電機通電后的轉動(dong)方(fang)向?

只(zhi)需將電機(ji)與(yu)驅(qu)動器接線的A和(he)A-（或者B和(he)B-）對調即可。

以上(shang)就是【科準測控】小編對步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)(ji)工(gong)作原理、步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)(ji)分(fen)類、以及常見問題的具體介紹了(le)，希望對大家有所幫助。科(ke)準(zhun)技術團隊整理了(le)更多試驗機(ji)(ji)相關的知識，例(li)如：步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)(ji)驅動器、步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)(ji)控(kong)(kong)制器、步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)(ji)接線(xian)圖(tu)等(deng)，如果你(ni)也想(xiang)了(le)解，可(ke)以直接聯系(xi)【科(ke)準(zhun)測控(kong)(kong)】獲(huo)取資料。