步進(jìn)電機工作原理
昆山源進(jìn)塑膠電子有限公司
一、前言
步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓�(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個(gè)脈沖信號，電機則轉過(guò)一個(gè)步距角。這一線(xiàn)性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。
雖然步進(jìn)電機已被廣泛地應用，但步進(jìn)電機并不能象普通的直流電機，交流電機在常規下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅動(dòng)電路等組成控制系統方可使用。因此用好步進(jìn)電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專(zhuān)業(yè)知識。
目前,生產(chǎn)步進(jìn)電機的廠(chǎng)家的確不少，但具有專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，能夠自行開(kāi)發(fā)，研制的廠(chǎng)家卻非常少，大部分的廠(chǎng)家只一、二十人，連最基本的設備都沒(méi)有。僅僅處于一種盲目的仿制階段。這就給用戶(hù)在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。簽于上述情況，我們決定以廣泛的感應子式步進(jìn)電機為例。敘述其基本工作原理。望能對廣大用戶(hù)在選型、使用、及整機改進(jìn)時(shí)有所幫助。
二、感應子式步進(jìn)電機工作原理
�。ㄒ唬┓磻讲竭M(jìn)電機原理
由于反應式步進(jìn)電機工作原理比較簡(jiǎn)單。下面先敘述三相反應式步進(jìn)電機原理。
1、結構：
電機轉子均勻分布著(zhù)很多小齒，定子齒有三個(gè)勵磁繞阻，其幾何軸線(xiàn)依次分別與轉子齒軸線(xiàn)錯開(kāi)。0、1/3て、2/3て,（相鄰兩轉子齒軸線(xiàn)間的距離為齒距以て表示），即A與齒1相對齊，B與齒2向右錯開(kāi)1/3て，C與齒3向右錯開(kāi)2/3て，A’與齒5相對齊，（A’就是A，齒5就是齒1）
2、旋轉：
如A相通電，B，C相不通電時(shí)，由于磁場(chǎng)作用，齒1與A對齊，（轉子不受任何力以下均同）。如B相通電，A，C相不通電時(shí)，齒2應與B對齊，此時(shí)轉子向右移過(guò)1/3て，此時(shí)齒3與C偏移為1/3て，齒4與A偏移（て-1/3て）=2/3て。如C相通電，A，B相不通電，齒3應與C對齊，此時(shí)轉子又向右移過(guò)1/3て，此時(shí)齒4與A偏移為1/3て對齊。如A相通電，B，C相不通電，齒4與A對齊，轉子又向右移過(guò)1/3て這樣經(jīng)過(guò)A、B、C、A分別通電狀態(tài)，齒4（即齒1前一齒）移到A相，電機轉子向右轉過(guò)一個(gè)齒距，如果不斷地按A，B，C，A……通電，電機就每步（每脈沖）1/3て,向右旋轉。如按A，C，B，A……通電，電機就反轉。
由此可見(jiàn)：電機的位置和速度由導電次數（脈沖數）和頻率成一一對應關(guān)系。而方向由導電順序決定。
不過(guò)，出于對力矩、平穩、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC－C-CA-A這種導電狀態(tài)，這樣將原來(lái)每步1/3て改變?yōu)?/6て。甚至于通過(guò)二相電流不同的組合，使其1/3て變?yōu)?/12て，1/24て，這就是電機細分驅動(dòng)的基本理論依據。
不難推出：電機定子上有m相勵磁繞阻，其軸線(xiàn)分別與轉子齒軸線(xiàn)偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且導電按一定的相序電機就能正反轉被控制——這是步進(jìn)電機旋轉的物理條件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步進(jìn)電機，出于成本等多方面考慮，市場(chǎng)上一般以二、三、四、五相為多。
3、力矩：
電機一旦通電，在定轉子間將產(chǎn)生磁場(chǎng)（磁通量Ф）當轉子與定子錯開(kāi)一定角度產(chǎn)生力F與（dФ/dθ）成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br為磁密，S為導磁面積 F與L*D*Br成正比L為鐵芯有效長(cháng)度，D為轉子直徑 Br=N·I/R N·I為勵磁繞阻安匝數（電流乘匝數）R為磁阻。
力矩=力*半徑
力矩與電機有效體積*安匝數*磁密成正比（只考慮線(xiàn)性狀態(tài)）因此，電機有效體積越大，勵磁安匝數越大，定轉子間氣隙越小，電機力矩越大，反之亦然。
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1、特點(diǎn)：
感應子式步進(jìn)電機與傳統的反應式步進(jìn)電機相比，結構上轉子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點(diǎn)，而定子激磁只需提供變化的磁場(chǎng)而不必提供磁材料工作點(diǎn)的耗能，因此該電機效率高，電流小，發(fā)熱低。因永磁體的存在，該電機具有較強的反電勢，其自身阻尼作用比較好，使其在運轉過(guò)程中比較平穩、噪音低、低頻振動(dòng)小。
感應子式步進(jìn)電機某種程度上可以看作是低速同步電機。一個(gè)四相電機可以作四相運行，也可以作二相運行。（必須采用雙極電壓驅動(dòng)），而反應式電機則不能如此。例如：四相，八相運行（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）完全可以采用二相八拍運行方式.不難發(fā)現其條件為C=,D=.
一個(gè)二相電機的內部繞組與四相電機完全一致，小功率電機一般直接接為二相，而功率大一點(diǎn)的電機，為了方便使用，靈活改變電機的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，往往將其外部接線(xiàn)為八根引線(xiàn)（四相），這樣使用時(shí)，既可以作四相電機使用，可以作二相電機繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。
2、分類(lèi)
感應子式步進(jìn)電機以相數可分為：二相電機、三相電機、四相電機、五相電機等。以機座號（電機外徑）可分為：42BYG(BYG為感應子式步進(jìn)電機代號）、57BYG、86BYG、110BYG、（國際標準），而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國內
三、驅動(dòng)控制系統組成
使用、控制步進(jìn)電機必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統，其方框圖如下：
1、脈沖信號的產(chǎn)生。
脈沖信號一般由單片機或CPU產(chǎn)生，一般脈沖信號的占空比為0.3-0.4左右，電機轉速越高，占空比則越大。
2、信號分配
我廠(chǎng)生產(chǎn)的感應子式步進(jìn)電機以二、四相電機為主，二相電機工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為,步距角為1.8度；二相八拍為,步距角為0.9度。四相電機工作方式也有二種，四相四拍為AB-BC-CD-DA-AB,步距角為1.8度；四相八拍為AB-B-BC-C-CD-D-AB,(步距角為0.9度）。
3、功率放大
功率放大是驅動(dòng)系統最為重要的部分。步進(jìn)電機在一定轉速下的轉矩取決于它的動(dòng)態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流（而樣本上的電流均為靜態(tài)電流）。平均電流越大電機力矩越大，要達到平均電流大這就需要驅動(dòng)系統盡量克服電機的反電勢。因而不同的場(chǎng)合采取不同的的驅動(dòng)方式，到目前為止，驅動(dòng)方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅動(dòng)、恒流、細分數等。
為盡量提高電機的動(dòng)態(tài)性能，將信號分配、功率放大組成步進(jìn)電機的驅動(dòng)電源。我廠(chǎng)生產(chǎn)的SH系列二相恒流斬波驅動(dòng)電源與單片機及電機接線(xiàn)圖如下：
說(shuō)明：
CP 接CPU脈沖信號（負信號，低電平有效）
OPTO 接CPU+5V
FREE 脫機，與CPU地線(xiàn)相接，驅動(dòng)電源不工作
DIR 方向控制，與CPU地線(xiàn)相接，電機反轉
VCC 直流電源正端
GND 直流電源負端
A 接電機引出線(xiàn)紅線(xiàn)
接電機引出線(xiàn)綠線(xiàn)
B 接電機引出線(xiàn)黃線(xiàn)
接電機引出線(xiàn)藍線(xiàn)步進(jìn)電機一經(jīng)定型，其性能取決于電機的驅動(dòng)電源。步進(jìn)電機轉速越高，力距越大則要求電機的電流越大，驅動(dòng)電源的電壓越高。電壓對力矩影響如下：
4、細分驅動(dòng)器
在步進(jìn)電機步距角不能滿(mǎn)足使用的條件下，可采用細分驅動(dòng)器來(lái)驅動(dòng)步進(jìn)電機，細分驅動(dòng)器的原理是通過(guò)改變相鄰（A，B）電流的大小，以改變合成磁場(chǎng)的夾角來(lái)控制步進(jìn)電機運轉的。
四、步進(jìn)電機的應用
�。ㄒ唬┎竭M(jìn)電機的選擇
步進(jìn)電機有步距角（涉及到相數）、靜轉矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機的型號便確定下來(lái)了。
1、步距角的選擇
電機的步距角取決于負載精度的要求，將負載的最小分辨率（當量）換算到電機軸上，每個(gè)當量電機應走多少角度（包括減速）。電機的步距角應等于或小于此角度。目前市場(chǎng)上步進(jìn)電機的步距角一般有0.36度/0.72度（五相電機）、0.9度/1.8度（二、四相電機）、1.5度/3度（三相電機）等。
2、靜力矩的選擇
步進(jìn)電機的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機的靜力矩。靜力矩選擇的依據是電機工作的負載，而負載可分為慣性負載和摩擦負載二種。單一的慣性負載和單一的摩擦負載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)（一般由低速）時(shí)二種負載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負載，恒速運行進(jìn)只要考慮摩擦負載。一般情況下，靜力矩應為摩擦負載的2-3倍內好，靜力矩一旦選定，電機的機座及長(cháng)度便能確定下來(lái)（幾何尺寸）
3、電流的選擇
靜力矩一樣的電機，由于電流參數不同，其運行特性差別很大，可依據矩頻特性曲線(xiàn)圖，判斷電機的電流（參考驅動(dòng)電源、及驅動(dòng)電壓）
4、力矩與功率換算
步進(jìn)電機一般在較大范圍內調速使用、其功率是變化的，一般只用力矩來(lái)衡量，力矩與功率換算如下：
P= Ω·M Ω=2π·n/60 P=2πnM/60
其P為功率單位為瓦，Ω為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘轉速，M為力矩單位為牛頓·米
P=2πfM/400(半步工作）
其中f為每秒脈沖數（簡(jiǎn)稱(chēng)PPS)
(二）、應用中的注意點(diǎn)
1、步進(jìn)電機應用于低速場(chǎng)合---每分鐘轉速不超過(guò)1000轉，（0.9度時(shí)6666PPS)，最好在1000-3000PPS(0.9度）間使用，可通過(guò)減速裝置使其在此間工作，此時(shí)電機工作效率高，噪音低。
2、步進(jìn)電機最好不使用整步狀態(tài)，整步狀態(tài)時(shí)振動(dòng)大。
3、由于歷史原因，只有標稱(chēng)為12V電壓的電機使用12V外，其他電機的電壓值不是驅動(dòng)電壓伏值，可根據驅動(dòng)器選擇驅動(dòng)電壓（建議：57BYG采用直流24V-36V，86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V），當然12伏的電壓除12V恒壓驅動(dòng)外也可以采用其他驅動(dòng)電源，不過(guò)要考慮溫升。
4、轉動(dòng)慣量大的負載應選擇大機座號電機。
5、電機在較高速或大慣量負載時(shí)，一般不在工作速度起動(dòng)，而采用逐漸升頻提速，一電機不失步，二可以減少噪音同時(shí)可以提高停止的定位精度。
6、高精度時(shí)，應通過(guò)機械減速、提高電機速度,或采用高細分數的驅動(dòng)器來(lái)解決，也可以采用5相電機，不過(guò)其整個(gè)系統的價(jià)格較貴，生產(chǎn)廠(chǎng)家少，其被淘汰的說(shuō)法是外行話(huà)。
7、電機不應在振動(dòng)區內工作，如若必須可通過(guò)改變電壓、電流或加一些阻尼的解決。
8、電機在600PPS（0.9度）以下工作，應采用小電流、大電感、低電壓來(lái)驅動(dòng)。
步進(jìn)電機14問(wèn)
1.什么是步進(jìn)電機?
步進(jìn)電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。通俗一點(diǎn)講：當步進(jìn)驅動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅動(dòng)步進(jìn)電機按設定的方向轉動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。您可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數來(lái)控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時(shí)您可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機轉動(dòng)的速度和加速度，從而達到調速的目的。
2.步進(jìn)電機分哪幾種?
步進(jìn)電機分三種：永磁式（PM） ，反應式（VR）和混合式（HB）
永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度 或15度；
反應式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現大轉矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達國家80年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機的應用最為廣泛。
3.什么是保持轉矩（HOLDING TORQUE）?
保持轉矩（HOLDING TORQUE）是指步進(jìn)電機通電但沒(méi)有轉動(dòng)時(shí)，定子鎖住轉子的力矩。它是步進(jìn)電機最重要的參數之一，通常步進(jìn)電機在低速時(shí)的力矩接近保持轉矩。由于步進(jìn)電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉矩就成為了衡量步進(jìn)電機最重要的參數之一。比如，當人們說(shuō)2N.m的步進(jìn)電機，在沒(méi)有特殊說(shuō)明的情況下是指保持轉矩為2N.m的步進(jìn)電機。
4.什么是DETENT TORQUE?
DETENT TORQUE 是指步進(jìn)電機沒(méi)有通電的情況下，定子鎖住轉子的力矩。
DETENT TORQUE 在國內沒(méi)有統一的翻譯方式，容易使大家產(chǎn)生誤解；由于反應式步進(jìn)電機的轉子不是永磁材料，所以它沒(méi)有DETENT TORQUE。
5.步進(jìn)電機精度為多少？是否累積?
一般步進(jìn)電機的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。
6.步進(jìn)電機的外表溫度允許達到多少?
步進(jìn)電機溫度過(guò)高首先會(huì )使電機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至于失步，因此電機外表允許的最高溫度應取決于不同電機磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有的甚至高達攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。
7.為什么步進(jìn)電機的力矩會(huì )隨轉速的升高而下降?
當步進(jìn)電機轉動(dòng)時(shí)，電機各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢；頻率越高，反向電動(dòng)勢越大。在它的作用下，電機隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導致力矩下降。
8.為什么步進(jìn)電機低速時(shí)可以正常運轉,但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲?
步進(jìn)電機有一個(gè)技術(shù)參數：空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)電機在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉。在有負載的情況下，啟動(dòng)頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動(dòng)，脈沖頻率應該有加速過(guò)程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機轉速從低速升到高速）。
9.如何克服兩相混合式步進(jìn)電機在低速運轉時(shí)的振動(dòng)和噪聲?
步進(jìn)電機低速轉動(dòng)時(shí)振動(dòng)和噪聲大是其固有的缺點(diǎn)，一般可采用以下方案來(lái)克服：
A.如步進(jìn)電機正好工作在共振區，可通過(guò)改變減速比等機械傳動(dòng)避開(kāi)共振區；
B.采用帶有細分功能的驅動(dòng)器，這是最常用的、最簡(jiǎn)便的方法；
C.換成步距角更小的步進(jìn)電機，如三相或五相步進(jìn)電機；
D.換成交流伺服電機，幾乎可以完全克服震動(dòng)和噪聲，但成本較高；
E.在電機軸上加磁性阻尼器，市場(chǎng)上已有這種產(chǎn)品，但機械結構改變較大。
10.細分驅動(dòng)器的細分數是否能代表精度?
步進(jìn)電機的細分技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)（請參考有關(guān)文獻），其主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機的低頻振動(dòng)，提高電機的運轉精度只是細分技術(shù)的一個(gè)附帶功能。比如對于步進(jìn)角為1.8° 的兩相混合式步進(jìn)電機，如果細分驅動(dòng)器的細分數設置為4，那么電機的運轉分辨率為每個(gè)脈沖0.45°，電機的精度能否達到或接近0.45°，還取決于細分驅動(dòng)器的細分電流控制精度等其它因素。不同廠(chǎng)家的細分驅動(dòng)器精度可能差別很大；細分數越大精度越難控制。
11.四相混合式步進(jìn)電機與驅動(dòng)器的串聯(lián)接法和并聯(lián)接法有什么區別?
四相混合式步進(jìn)電機一般由兩相驅動(dòng)器來(lái)驅動(dòng)，因此，連接時(shí)可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法將四相電機接成兩相使用。串聯(lián)接法一般在電機轉速較的場(chǎng)合使用，此時(shí)需要的驅動(dòng)器輸出電流為電機相電流的0.7倍，因而電機發(fā)熱��；并聯(lián)接法一般在電機轉速較高的場(chǎng)合使用（又稱(chēng)高速接法），所需要的驅動(dòng)器輸出電流為電機相電流的1.4倍，因而電機發(fā)熱較大。
12.如何確定步進(jìn)電機驅動(dòng)器的直流供電電源?
A.電壓的確定：混合式步進(jìn)電機驅動(dòng)器的供電電源電壓一般是一個(gè)較寬的范圍（比如IM483的供電電壓為12～48VDC），電源電壓通常根據電機的工作轉速和響應要求來(lái)選擇。如果電機工作轉速較高或響應要求較快，那么電壓取值也高，但注意電源電壓的紋波不能超過(guò)驅動(dòng)器的最大輸入電壓，否則可能損壞驅動(dòng)器。
B.電流的確定：供電電源電流一般根據驅動(dòng)器的輸出相電流I來(lái)確定。如果采用線(xiàn)性電源，電源電流一般可取I 的1.1～1.3倍；如果采用開(kāi)關(guān)電源，電源電流一般可取I 的1.5～2.0倍。
13.混合式步進(jìn)電機驅動(dòng)器的脫機信號FREE一般在什么情況下使用?
當脫機信號FREE為低電平時(shí)，驅動(dòng)器輸出到電機的電流被切斷，電機轉子處于自由狀態(tài)（脫機狀態(tài)）。在有些自動(dòng)化設備中，如果在驅動(dòng)器不斷電的情況下要求直接轉動(dòng)電機軸（手動(dòng)方式），就可以將FREE信號置低，使電機脫機，進(jìn)行手動(dòng)操作或調節。手動(dòng)完成后，再將FREE信號置高，以繼續自動(dòng)控制。
14.如果用簡(jiǎn)單的方法調整兩相步進(jìn)電機通電后的轉動(dòng)方向?
只需將電機與驅動(dòng)器接線(xiàn)的A+和A-（或者B+和B-）對調即可。
關(guān)于驅動(dòng)器的細分原理及一些相關(guān)說(shuō)明（轉載）
在國外，對于步進(jìn)系統，主要采用二相混合式步進(jìn)電機及相應的細分驅動(dòng)器。
但在國內，廣大用戶(hù)對“細分”還不是特別了解，有的只是認為，細分是為了提高精
度，其實(shí)不然，細分主要是改善電機的運行性能，現說(shuō)明如下：步進(jìn)電機的細分控制是由驅動(dòng)器精確控制步進(jìn)電機的相電流來(lái)實(shí)現的，以二相電機為例，假如電機的額定相電流為3A，如果使用常規驅動(dòng)器（如常用的恒流斬波方式）驅動(dòng)該電機，電機每運行一步，其繞組內的電流將從0突變?yōu)?A或從3A突變到0，相電流的巨大變化，必然會(huì )引起電機運行的振動(dòng)和噪音。如果使用細分驅動(dòng)器，在10細分的狀態(tài)下驅動(dòng)該電機，電機每運行一微步，其繞組內的電流變化只有0.3A而不是3A，且電流是以正弦曲線(xiàn)規律變化，這樣就大大的改善了電機的振動(dòng)和噪音，因此，在性能上的優(yōu)點(diǎn)才是細分的真正優(yōu)點(diǎn)。由于細分驅動(dòng)器要精確控制電機的相電流，所以對驅動(dòng)器要有相當高的技術(shù)要求和工藝要求，成本亦會(huì )較高。注意，國內有一些驅動(dòng)器采用“平滑”來(lái)取代細分，有的亦稱(chēng)為細分，但這不是真正的細分，望廣大用戶(hù)一定要分清兩者的本質(zhì)不同：
1．“平滑”并不精確控制電機的相電流，只是把電流的變化率變緩一些，所以“平
滑”并不產(chǎn)生微步，而細分的微步是可以用來(lái)精確定位的。
2．電機的相電流被平滑后，會(huì )引起電機力矩的下降，而細分控制不但不會(huì )引起電機力矩的下降，相反，力矩會(huì )有所增加。
1.什么是步進(jìn)電機?
步進(jìn)電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。通俗一點(diǎn)講：當步進(jìn)驅動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅動(dòng)步進(jìn)電機按設定的方向轉動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。您可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數來(lái)控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時(shí)您可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機轉動(dòng)的速度和加速度，從而達到調速的目的。
2.步進(jìn)電機分哪幾種?
步進(jìn)電機分三種：永磁式（PM） ，反應式（VR）和混合式（HB）
永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度 或15度；
反應式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現大轉矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。在歐美等發(fā)達國家80年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機的應用最為廣泛。
3.什么是保持轉矩（HOLDING TORQUE）?
保持轉矩（HOLDING TORQUE）是指步進(jìn)電機通電但沒(méi)有轉動(dòng)時(shí)，定子鎖住轉子的力矩。它是步進(jìn)電機最重要的參數之一，通常步進(jìn)電機在低速時(shí)的力矩接近保持轉矩。由于步進(jìn)電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉矩就成為了衡量步進(jìn)電機最重要的參數之一。比如，當人們說(shuō)2N.m的步進(jìn)電機，在沒(méi)有特殊說(shuō)明的情況下是指保持轉矩為2N.m的步進(jìn)電機。
4.什么是DETENT TORQUE?
DETENT TORQUE 是指步進(jìn)電機沒(méi)有通電的情況下，定子鎖住轉子的力矩。
DETENT TORQUE 在國內沒(méi)有統一的翻譯方式，容易使大家產(chǎn)生誤解；由于反應式步進(jìn)電機的轉子不是永磁材料，所以它沒(méi)有DETENT TORQUE。
5.步進(jìn)電機精度為多少？是否累積?
一般步進(jìn)電機的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。
6.步進(jìn)電機的外表溫度允許達到多少?
步進(jìn)電機溫度過(guò)高首先會(huì )使電機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至于失步，因此電機外表允許的最高溫度應取決于不同電機磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有的甚至高達攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。
7.為什么步進(jìn)電機的力矩會(huì )隨轉速的升高而下降?
當步進(jìn)電機轉動(dòng)時(shí)，電機各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢；頻率越高，反向電動(dòng)勢越大。在它的作用下，電機隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導致力矩下降。
8.為什么步進(jìn)電機低速時(shí)可以正常運轉,但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲?
步進(jìn)電機有一個(gè)技術(shù)參數：空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)電機在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉。在有負載的情況下，啟動(dòng)頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動(dòng)，脈沖頻率應該有加速過(guò)程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機轉速從低速升到高速）。
9.如何克服兩相混合式步進(jìn)電機在低速運轉時(shí)的振動(dòng)和噪聲?
步進(jìn)電機低速轉動(dòng)時(shí)振動(dòng)和噪聲大是其固有的缺點(diǎn)，一般可采用以下方案來(lái)克服：
A.如步進(jìn)電機正好工作在共振區，可通過(guò)改變減速比等機械傳動(dòng)避開(kāi)共振區；
B.采用帶有細分功能的驅動(dòng)器，這是最常用的、最簡(jiǎn)便的方法；
C.換成步距角更小的步進(jìn)電機，如三相或五相步進(jìn)電機；
D.換成交流伺服電機，幾乎可以完全克服震動(dòng)和噪聲，但成本較高；
E.在電機軸上加磁性阻尼器，市場(chǎng)上已有這種產(chǎn)品，但機械結構改變較大。
10.細分驅動(dòng)器的細分數是否能代表精度?
步進(jìn)電機的細分技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)（請參考有關(guān)文獻），其主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機的低頻振動(dòng)，提高電機的運轉精度只是細分技術(shù)的一個(gè)附帶功能。比如對于步進(jìn)角為1.8° 的兩相混合式步進(jìn)電機，如果細分驅動(dòng)器的細分數設置為4，那么電機的運轉分辨率為每個(gè)脈沖0.45°，電機的精度能否達到或接近0.45°，還取決于細分驅動(dòng)器的細分電流控制精度等其它因素。不同廠(chǎng)家的細分驅動(dòng)器精度可能差別很大；細分數越大精度越難控制。
11.四相混合式步進(jìn)電機與驅動(dòng)器的串聯(lián)接法和并聯(lián)接法有什么區別?
四相混合式步進(jìn)電機一般由兩相驅動(dòng)器來(lái)驅動(dòng)，因此，連接時(shí)可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法將四相電機接成兩相使用。串聯(lián)接法一般在電機轉速較的場(chǎng)合使用，此時(shí)需要的驅動(dòng)器輸出電流為電機相電流的0.7倍，因而電機發(fā)熱��；并聯(lián)接法一般在電機轉速較高的場(chǎng)合使用（又稱(chēng)高速接法），所需要的驅動(dòng)器輸出電流為電機相電流的1.4倍，因而電機發(fā)熱較大。
12.如何確定步進(jìn)電機驅動(dòng)器的直流供電電源?
A.電壓的確定：混合式步進(jìn)電機驅動(dòng)器的供電電源電壓一般是一個(gè)較寬的范圍（比如IM483的供電電壓為12～48VDC），電源電壓通常根據電機的工作轉速和響應要求來(lái)選擇。如果電機工作轉速較高或響應要求較快，那么電壓取值也高，但注意電源電壓的紋波不能超過(guò)驅動(dòng)器的最大輸入電壓，否則可能損壞驅動(dòng)器。
B.電流的確定：供電電源電流一般根據驅動(dòng)器的輸出相電流I來(lái)確定。如果采用線(xiàn)性電源，電源電流一般可取I 的1.1～1.3倍；如果采用開(kāi)關(guān)電源，電源電流一般可取I 的1.5～2.0倍。
13.混合式步進(jìn)電機驅動(dòng)器的脫機信號FREE一般在什么情況下使用?
當脫機信號FREE為低電平時(shí)，驅動(dòng)器輸出到電機的電流被切斷，電機轉子處于自由狀態(tài)（脫機狀態(tài)）。在有些自動(dòng)化設備中，如果在驅動(dòng)器不斷電的情況下要求直接轉動(dòng)電機軸（手動(dòng)方式），就可以將FREE信號置低，使電機脫機，進(jìn)行手動(dòng)操作或調節。手動(dòng)完成后，再將FREE信號置高，以繼續自動(dòng)控制。
14.如果用簡(jiǎn)單的方法調整兩相步進(jìn)電機通電后的轉動(dòng)方向?
只需將電機與驅動(dòng)器接線(xiàn)的A+和A-（或者B+和B-）對調即可。
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