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标题: 步进电机小知识！！！想做CNC必读！ [打印本页]
作者: dpcom    时间: 2006-9-3 12:40
标题: 步进电机小知识！！！想做CNC必读！
1.什么是步进电机?  

    步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：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（及步进角）。您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；同时您可以通  
    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。  

2.步进电机分哪几种?  

    步进电机分三种：永磁式（PM） ，反应式（VR）和混合式（HB）  
    永磁式步进一般为两相，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。在欧美等发达国家80年代已被淘汰；  
    混合式步进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。  

3.什么是保持转矩（HOLDING  TORQUE）?  

    保持转矩（HOLDING TORQUE）是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。  

4.什么是DETENT  TORQUE?  

    DETENT  TORQUE  是指步进电机没有通电的情况下，定子锁住转子的力矩。  
    DETENT  TORQUE  在国内没有统一的翻译方式，容易使大家产生误解；  
    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。  

5.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。  

6.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。  

7.为什么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。  

8.为什么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。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过  
    程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。  

9.如何克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声?  

    步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点，一般可采用以下方案来克服：  

        A.如步进电机正好工作在共振区，可通过改变减速比等机械传动避开共振区；  
        B.采用带有细分功能的驱动器，这是最常用的、最简便的方法；  
        C.换成步距角更小的步进电机，如三相或五相步进电机；  
        D.换成交流伺服电机，几乎可以完全克服震动和噪声，但成本较高；  
        E.在电机轴上加磁性阻尼器，市场上已有这种产品，但机械结构改变较大。  

10.细分驱动器的细分数是否能代表精度?  

    步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术（请参考有关文献），其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动，提高电机  
    的运转精度只是细分技术的一个附带功能。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°，电机的精度能否达到或接近0.45°，还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它  
    因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大；细分数越大精度越难控制。  

11.四相混合式步进电机与驱动器的串联接法和并联接法有什么区别?  

    四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动，因此，连接时可以采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。  

12.如何确定步进电机驱动器的直流供电电源?  

    A.电压的确定  

        混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般是一个较宽的范围（比如IM483的供电电压为12～48VDC），电源电压通常根据电  
        机的工作转速和响应要求来选择。如果电机工作转速较高或响应要求较快，那么电压取值也高，但注意电源电压的纹波不能  
        超过驱动器的最大输入电压，否则可能损坏驱动器。  

    B.电流的确定  

        供电电源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。  

13.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。
作者: laoliu    时间: 2006-9-3 17:29
都记下了，谢谢！
作者: yml    时间: 2006-9-4 13:51
好贴啊！多一些这中朋友的知识，我们就更好学到新东西了。
作者: microstep    时间: 2006-9-4 22:46
http://www.atcnc.com.cn/JSZL/JSZL.HTM
这里面也有技术资料。
作者: hanming    时间: 2006-9-10 14:50
好东西，谢谢楼主
作者: solidworkswu    时间: 2012-3-21 19:22
谢谢，学习了。
作者: BG5DOV    时间: 2012-3-21 19:38
严重学习了，正在找资料  谢谢楼主
作者: cslzgts    时间: 2012-3-21 19:53
这坟挖的。。。。。。。:em15:
秦始皇陵都给你们找到了
作者: 最后的骑兵    时间: 2012-3-21 19:58
好东西:em26:
作者: 油鬼子    时间: 2012-3-21 21:56
非常感谢
作者: 土博士    时间: 2012-6-27 14:02
对于像我这样的新手来说这的是很好的资料了。
作者: 云卷云飞    时间: 2012-6-27 19:49
学习了
作者: fm8089    时间: 2012-6-27 20:33
谢谢楼主:em26:



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