【正文】 在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。什么是步進(jìn)電機(jī)這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。簽于上述情況，我們決定以廣泛的感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)為例。就是A，齒5就是齒1）下面是定轉(zhuǎn)子的展開(kāi)圖： 旋轉(zhuǎn)： 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(duì)齊，（轉(zhuǎn)子不受任何力以下均同）。往往采用AABBBC－CCAA這種導(dǎo)電狀態(tài)，這樣將原來(lái)每步1/3て改變?yōu)?/6て。 力矩=力*半徑 力矩與電機(jī)有效體積*安匝數(shù)*磁密 成正比（只考慮線性狀態(tài)） 因此，電機(jī)有效體積越大，勵(lì)磁安匝數(shù)越大，定轉(zhuǎn)子間氣隙越小，電機(jī)力矩越大，反之亦然。以機(jī)座號(hào)（電機(jī)外徑）可分為：42BYG(BYG為感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)代號(hào)）、57BYG、86BYG、110BYG、（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)），而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。 雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)，但過(guò)份采用減小氣隙，增加激磁安匝來(lái)提高靜力矩是不可取的，這樣會(huì)造成電機(jī)的發(fā)熱及機(jī)械噪音。 最大空載的運(yùn)行頻率： 電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式，電壓及額定電流下，電機(jī)不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率。 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制： 當(dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)序?yàn)锳BBCCDDA或()時(shí)為正轉(zhuǎn)，通電時(shí)序?yàn)镈ACABCAB或()時(shí)為反轉(zhuǎn)。因而不同的場(chǎng)合采取不同的的驅(qū)動(dòng)方式，到目前為止，驅(qū)動(dòng)方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅(qū)動(dòng)、恒流、細(xì)分?jǐn)?shù)等。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。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(zhuǎn)速，M為力矩單位為牛頓 電機(jī)在600PPS（）以下工作，應(yīng)采用小電流、大電感、低電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。頻率越高,反向電動(dòng)勢(shì)越,電機(jī)隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導(dǎo)致力矩下降. ,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(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù):空載啟動(dòng)頻率,即步進(jìn)電機(jī)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(jī)不能正常啟動(dòng),脈沖頻率應(yīng)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(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偕礁咚?. 步進(jìn)電機(jī)低速轉(zhuǎn)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: ,可通過(guò)改變減速比等機(jī)械傳動(dòng)避開(kāi)共振區(qū)。細(xì)分?jǐn)?shù)越大精度越難控制. 四相混合式步進(jìn)電機(jī)一般由兩相驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng),因此,連接時(shí)可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法,此時(shí)需要的驅(qū)動(dòng)器輸出,因而電機(jī)發(fā)熱小。但細(xì)分只能改變其分辨率，不改變其精度。 （6）負(fù)載力矩和最大靜力矩Mmax。cm）　　M：質(zhì)量　　R1：外徑　　R2：內(nèi)徑　　TJ = J6. 起動(dòng)力矩：步進(jìn)電機(jī)在特定的工作頻率點(diǎn)下，直接起動(dòng)可帶動(dòng)的最大力矩負(fù)載值。 4 振動(dòng)和噪音 一般來(lái)說(shuō)，步進(jìn)電機(jī)在空載運(yùn)行時(shí)，在200pps左右會(huì)有一個(gè)很嚴(yán)重的振動(dòng)，甚至?xí)a(chǎn)生失步的現(xiàn)象，這是由于電機(jī)轉(zhuǎn)子是一個(gè)有質(zhì)量的物體，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行的頻率接近到轉(zhuǎn)子的固有頻率，振動(dòng)就產(chǎn)生了，一般有幾種解決的辦法：1. 避開(kāi)振動(dòng)區(qū)，使電機(jī)的工作頻率不在這個(gè)范圍內(nèi)。 驅(qū)動(dòng)器的供電電壓：供電電壓是判斷驅(qū)動(dòng)器升速能力的標(biāo)志，常規(guī)電壓供給有24VDC,40VDC,60VDC,80VDC,110VDC,220VDC等。選擇步進(jìn)電機(jī)大致可分為以下幾個(gè)步驟：1. I0=(R＾4)ρl 根據(jù)所選電機(jī)額定電流選出與其匹配的驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器的額定電流應(yīng)比電機(jī)額定電流略大。此方法共四個(gè)步驟：先判斷公共端：用萬(wàn)用表測(cè)線與線之間的電阻，本電機(jī)公共端與其它線之間電阻為6歐左右，四根驅(qū)動(dòng)線之間的電阻為2倍即12歐左右。以上是我判別步進(jìn)電機(jī)引線方法，有不正之處請(qǐng)各位朋友指正！例如某四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有5根引出線分別是白、藍(lán)、棕、黃、紅五種顏色。 　　如果所測(cè)試的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是帶減速裝置的，因?yàn)樗俣嚷?，所以繞組通電后，電動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)看不出來(lái)，此時(shí)可用手捏住步進(jìn)電動(dòng)機(jī)軸來(lái)感覺(jué)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。 主要特點(diǎn)電機(jī)軸詳細(xì)參數(shù) 110系列兩相步進(jìn)電機(jī) 通用規(guī)格 步距精度 +5%(整步、空載) 溫升 80176。電機(jī)軸詳細(xì)參數(shù) C +50176。) A mH Ohm Kg mm 110HS12 2 12 6 4 3 6 115 110HS20 2 20 6 15 4 11 6 150 110HS28 2 28 22 4 201 *以上僅為代表性產(chǎn)品外形尺寸引線接法 C 絕緣電阻 耐壓 500VAC for one minute 徑向跳動(dòng) Max.(450gload) 軸向跳動(dòng) max.(450gload) 技術(shù)規(guī)格 Model No. 相數(shù) 步距角 保持轉(zhuǎn)矩 額定電流 相電感 相電阻 引線數(shù)量 轉(zhuǎn)子慣量 定位轉(zhuǎn)矩 電機(jī)重量 機(jī)身長(zhǎng) (176。C +50176。C +50176。C +50176。C +50176。以次類推。 　　a）先將電源調(diào)到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)明的電壓數(shù)值。觸A后，換一線假定為B，如果觸B時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向與A一致，說(shuō)明B正確，如果不一致，說(shuō)明B錯(cuò)誤。 由上述計(jì)算可見(jiàn)，由傳動(dòng)構(gòu)件帶來(lái)的額外轉(zhuǎn)矩不可忽略，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)多加注意。 驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分：細(xì)分是控制精度的標(biāo)志，通過(guò)增大細(xì)分能改善精度。 驅(qū)動(dòng)器的電流：電流是判斷驅(qū)動(dòng)器能力大小的依據(jù)，是選擇驅(qū)動(dòng)器的重要指標(biāo)之一，通常驅(qū)動(dòng)器的最大電流要略大于電機(jī)的標(biāo)稱電流，,。如下圖示，步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩特性一般在低速時(shí)為水平直線狀，在高速時(shí)，由于電感的影響，很快下滑。3. 運(yùn)行區(qū)域： 在這個(gè)區(qū)域里，電機(jī)不能直接運(yùn)行，必須先要在起動(dòng)區(qū)域 內(nèi)起動(dòng)，然后通過(guò)加速的方式，才能到達(dá)該工作區(qū)域內(nèi)。 重物提升 T折= (mgD) /(2i) [] 絲杠螺母?jìng)鲃?dòng) T折= 1/I((Ft)/(2π η)+Tb) [] F=F0+μmg [N] 同步帶或齒輪齒條傳動(dòng) T折=(FD)/( 2i η) [] F=F0+μmg [N]（三）1. 負(fù)載分類：（1）Tf力矩負(fù)載：　　Tf = G Jt=J1+（1/i2)[(J2+Js）+W/g（S/2π)2] （12） 式中Jt 折算至電機(jī)軸上的慣量() JJ2 齒輪慣量() Js 絲桿慣量() W工作臺(tái)重量（N） S 絲桿螺距（cm） （3）計(jì)算電機(jī)輸出的總力矩M M=Ma+Mf+Mt （13） Ma=（Jm+Jt).n/T10ˉ2 （14） 式中Ma 電機(jī)啟動(dòng)加速力矩（) Jm、Jt電機(jī)自身慣量與負(fù)載慣量() n電機(jī)所需達(dá)到的轉(zhuǎn)速（r/min） T電機(jī)升速時(shí)間（s） Mf=()/(2πηi)10ˉ2 （15） Mf導(dǎo)軌摩擦折算至電機(jī)的轉(zhuǎn)矩（) u摩擦系數(shù) η傳遞效率 Mt=()/(2πηi)10ˉ2 （16） Mt切削力折算至電機(jī)力矩（) Pt最大切削力（N） （4）負(fù)載起動(dòng)頻率估算。在實(shí)際工作過(guò)程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。 ,市場(chǎng)上已有這種產(chǎn)品,但機(jī)械結(jié)構(gòu)改變較大. 步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)(請(qǐng)參考有關(guān)文獻(xiàn)),其主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機(jī)的低頻振動(dòng),176。反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相,可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出,。 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的負(fù)載應(yīng)選擇大機(jī)座號(hào)電機(jī)。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。電壓對(duì)力矩影響如下： 細(xì)分驅(qū)動(dòng)器 在步進(jìn)電機(jī)步距角不能滿足使用的條件下，可采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，細(xì)分驅(qū)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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的。四相電機(jī)工作方式也有二種，四相四拍為ABBCCDDAAB,；四相八拍為ABBBCCCDDAB