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<P>步进电机14问</P>
<P>1.什么是步进电机?<BR>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<BR>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。</P>
<P>2.步进电机分哪几种?<BR>步进电机分三种：永磁式（PM）
，反应式（VR）和混合式（HB）<BR>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；<BR>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<BR>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。</P>
<P>3.什么是保持转矩（HOLDING TORQUE）?<BR>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。<BR>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。</P>
<P>4.什么是DETENT TORQUE?<BR>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。<BR>DETENT TORQUE
在国内没有统一的翻译方式，容易使大家产生误解；<BR>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。</P>
<P>5.步进电机精度为多少？是否累积?<BR>一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。</P>
<P>6.步进电机的外表温度允许达到多少?<BR>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<BR>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。</P>
<P>7.为什么步进电机的力矩会随转速的升高而下降?<BR>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<BR>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。</P>
<P>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?<BR>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
<BR>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）。</P>
<P>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?<BR>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：<BR>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；<BR>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；<BR>C.换成步距角更小的步进电机，如三相或五相步进电机；<BR>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；<BR>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。</P>
<P>10.细分驱动器的细分数是否能代表精度?<BR>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<BR>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。</P>
<P>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?<BR>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<BR>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。</P>
<P>12.如何确定步进电机驱动器的直流供电电源?<BR>A.电压的确定<BR>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<BR>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。<BR>B.电流的确定<BR>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<BR>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。</P>
<P>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?<BR>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<BR>（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<BR>（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，<BR>再将FREE信号置高，以继续自动控制。
</P>
<P>14.如果用简单的方法调整两相步进电机通电后的转动方向?<BR>只需将电机与驱动器接线的A+和A-（或者B+和B-）对调即可。<BR>............................................................................<BR>关于驱动器的细分原理及一些相关说明（转载）
<BR>在国外，对于步进系统，主要采用二相混合式步进电机及相应的细分驱动器。
<BR>但在国内，广大用户对“细分”还不是特别了解，有的只是认为，细分是为了提高精<BR>度，其实不然，细分主要是改善电机的运行性能，现说明如下：步进电机的细分控制是由驱<BR>动器精确控制步进电机的相电流来实现的，以二相电机为例，假如电机的额定相电流为3A，<BR>如果使用常规驱动器（如常用的恒流斩波方式）驱动该电机，电机每运行一步，其绕组内的<BR>电流将从0突变为3A或从3A突变到0，相电流的巨大变化，必然会引起电机运行的振动和噪<BR>音。如果使用细分驱动器，在10细分的状态下驱动该电机，电机每运行一微步，其绕组内的<BR>电流变化只有0.3A而不是3A，且电流是以正弦曲线规律变化，这样就大大的改善了电机的振<BR>动和噪音，因此，在性能上的优点才是细分的真正优点。由于细分驱动器要精确控制电机的<BR>相电流，所以对驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求，成本亦会较高。注意，国内有一<BR>些驱动器采用“平滑”来取代细分，有的亦称为细分，但这不是真正的细分，望广大用户一<BR>定要分清两者的本质不同：<BR>1．“平滑”并不精确控制电机的相电流，只是把电流的变化率变缓一些，所以“平<BR>滑”并不产生微步，而细分的微步是可以用
<BR>来精确定位的。<BR>2．电机的相电流被平滑后，会引起电机力矩的下降，而细分控制不但不会引起电机力矩的<BR>下降，相反，力矩会有所增加。
<BR></P></TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TR>
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