步进电机简介及选型方法
如何选择合适的步进电机
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1. 负载分类：
缓冲块 Tf = Gr
G 重物重量 r 半径
（2）TJ惯性负载：
J = M（R12+R22）/ 32 （Kgcm）
M：质量
R1：外径
R2：内径
TJ = Jdw/dt dw/dt 为角加速度
2.力矩曲线图的说明
力矩曲线图是步进电机输出特性的重要表现，以下是我们对其中关键词语的解释。
步进电机简介及选型方法
说明：
1. 工作频率点：表示步进电机在该点的转速值。单位：Hz
n=Θ*Hz / （360*D）
n 转/秒
Hz 该点的频率值
D 电路的细分值，
Θ步进电机的步距角
例：1.8步进电机，在1/2细分驱动的情况下（即每步0.9）500Hz 时，其速度是 1.25转/秒
2. 起动区域：步进电机可以直接起动或停止的区域。
3. 运行区域：在这个区域里，电机不能直接运行，必须先要在起动区域内起动，然后通过加速的方式，才能到达该工作区域内。同样，在该区域内，电机也不能直接制动，否则就会造成失步，必须通过减速的方式到起动区域内，在进行制动。
4. 最大起动频率点：步进电机在空载情况下，最大的直接起动速度点。
5. 最大运行频率点：步进电机在空载情况下，可以达到的最大的运行速度点。
6. 起动力矩：步进电机在特定的工作频率点下，直接起动可带动的最大力矩负载值。
7. 运行力矩：步进电机在特定的工作频率点下，运行中可带动的最大力矩负载值。由于运动惯性的原因，所以，运行力矩要比起动力矩大。
3 加速和减速运动的控制
当一个系统的工作频率点在力矩曲线图的运行区域内时，如何在最短的时间内加速，减速就成了关键。如下图示，步进电机的动态力矩特性一般在低速时为水平直线状，在高速时，由于电感的影响，很快下滑。
步进电机简介及选型方法
（1）直线加速运动
已知电机负载为TL，要从F0 在最短时间tr内加速到F1，求tr 和加速脉频率F（t）
A．确定TJ，一般TJ =70% Tm。
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B．tr = 1.8*10-5*J*Θ*（F1-F0）/ （TJ-TL）
C.Ｆ（ｔ）＝（Ｆ１－Ｆ０）＊ｔ／ｔｒ＋Ｆ０， 0 t tr
（２）指数加速运动
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已知电机负载为TL，要从F0 在最短时间tr内加速到F1，求tr 和加速脉频率F（t）
A.确定TJ０，ＴＪ１一般TJ０ =70% Tm０,TJ１ =70% Tm１,TL=60%Tm1
B．tr = F4*ln[(TJ0-TL)/(TJ1-TL)]
C.Ｆ（ｔ）＝F2*[1-e^(-t/F4)]＋Ｆ０， 0 t tr
其中，F2=(TL-TJ0)*(F1-F0)/(TJ1-TJ0)
F4=1.8*10-5*J*Θ*F2 /( TJ0-TL)
J 为电机转子和负载的转动惯量，Θ为每一步的度数，整步运行时为电机步距角。
至于减速的控制，只要将上诉的加速脉频率反过来进行即可。
4 振动和噪音
一般来说，步进电机在空载运行时，在200pps左右会有一个很严重的振动，甚至会产生失步的现象，
步进电机简介及选型方法
这是由于电机转子是一个有质量的物体，当电机运行的频率接近到转子的固有频率，振动就产生了，一般有几种解决的办法：
1. 避开振动区，使电机的工作频率不在这个范围内。
2. 采用细分的驱动方式，使原来1步完成的动作分几步完成，减少振动，一般半步运动时，电机的力矩比整步时少15%，采用正弦波电流控制时，力矩减小为30%。
步进电机选型指南
何为步进电机
步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的最大特点是其“数字性”，对于微电脑发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度（简称一步），如下图所示。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。同时您可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。由于步进电机工作原理易学易用，
成本低（相对于伺服）、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。
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