步进电机小知识

步进电机小知识1.什么是步进电机? h7Zdv2c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n8X+w h7|1tGD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（及半导体,芯片,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QAJa1m:B| Z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；!a!cuZYy?6r _7K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?+jUe目的。*kW,h+$i2ab2.步进电机分哪几种?半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QAv3lYJl,v步进电机分三种：永磁式（PM） ，反应式（VR）和混合式（HB）技术论坛&Ie Ij|.E9?|永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度 或15度；半导体,芯片,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QAVjS;_Usd反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振6w sO&Lw动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰；-tM1DPXl混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进/JP_B|k角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。.z I1bRz-bPc3?F半导体,芯片,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA3.什么是保持转矩（HOLDING TORQUE）?半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QA5+Nan:ob保持转矩（HOLDING TORQUE）是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转,Ai9Bi#i P+p子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近/:eh v!zyJDj保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QAda;xDE7Mq度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如，&!NZpZ4A h(T半导体,芯片,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA当人们说2N.m的步进电机，在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QAgN!LQs;F;K进电机。4.什么是DETENT TORQUE?%N0zsRrk半导体,芯片,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QADETENT TORQUE 是指步进电机没有通电的情况下，定子锁住转子的力矩。PBs+Y#Z(AP0_DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译方式，容易使大家产生误解；由于技术论坛%W-w;ugK D反应式步进电机的转子不是永磁材料，所以它没有DETENT TORQUE。dn35.步进电机精度为多少？是否累积?技术论坛%*k3v4tcP5UK一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QAaDJ+6M%z/v6.步进电机的外表温度允许达到多少?技术论坛a&M4g|步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QAKrs%QO-CC因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；&Kd)rM:zs一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏200度以d,JCKCf上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。x4l!S0NR%Y7.为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降?Q*oH%6xB&C当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反_!U8FT)H9w向电动势越大。在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从技术论坛.smFF8lT:LTG S w而导致力矩下降。.w r5Lg$j(s7T!W+F,NNs技术论坛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?半导体,芯片,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QAEu|/wI6o3w%j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Hh-Z7s5技术论坛动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QA:P?n0PQcLR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，脉冲频半导体,芯片,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QAM_+nX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（电半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QA!bz;Z2TI6Y机转速从低速升到高速）。yo;qdP半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QA9.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?qgDn/d-sj2gm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；半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QA pGqSB.采用带有细分功能的驱动器，这是最常用的、最简便的方法；技术论坛7g0sP/J/C.换成步距角更小的步进电机，如三相或五相步进电机；技术论坛3e2CNE$o5y#m K CWD.换成交流伺服电机，几乎可以完全克服震动和噪声，但成本较高；L5d+YBe7NE.在电机轴上加磁性阻尼器，市场上已有这种产品，但机械结构改变较大。CUu$kL:n3u;P&|10.细分驱动器的细分数是否能代表精度?!+a$t2T1b)R步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术（请参考有关文献），其主要目技术论坛UgL?O)VL的是减弱或消除步进电机的低频振动，提高电机的运转精度只是细分技术的一个半导体,芯片,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA$?A9l;hrX+s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CS%O J? 9#h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3ga*?gg Y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。不同厂技术论坛yN)b-Wp;&i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。0EA#G/x半导体,芯片,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA11.四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?H&g:e&k+p0Q半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QA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KTfqK6Ii3o Z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，I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2Jjh |kN.rbW v半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QA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/k3R;rD)Mg!n8J电机相电流的1.4倍，因而电机发热较大。半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QA0U0r6*scXSo!G12.如何确定步进电机驱动器的直流供电电源?Ksx1b.O#k*5gA.电压的确定N3F| SDL7h8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半导体,芯片,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA/pW%R pk7IQ的供电电压为1248VDC），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h#uB7j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y3|.vX%cqX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，:CQ6D3L-C5F*A9aY电源电流一般可取I的1.11.3倍；如果采用开关电源，电源电流一般可半导体,芯片,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA8bIf8N7XQi_2Y取I 的1.52.0倍。u t&L(TD?(X13.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?.l,P)z%q半导体,芯片,设计,版图,芯片,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,process,layout,package,FA,QA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ZG?i.qO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;lf-q#H%L-a#KUX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j5MD)iF+l7z半导体,芯片,设计,版图,晶圆,制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,layout,package,test,FA,RA,QA操作或调节。手动完成后，再将FREE信号置高，以继续自动控制。(H mp+0hEB/P14.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。