最全的有关步进电机的基础知识

No.1如何正确选用步进电机
  第一步:步进电机的保持转矩,相当于传统电机所说的“功率”。当然,他们有着本质的区别。步进电机的物理结构,完全不同于普通的交、直流电机,它的输出功率是可变的。通常根据需要的转矩大小,来选择哪种型号的步进电机。大致来说,扭力在0.8n.m以下的,一般选择28、35、39、42;扭力在1N.m左右的,选择57电机较为合适。扭力在几N.m或更大的情况下,就应当选择转矩更大的75、85、86、90、110、130等规格的步进电机。同时,我们还应考虑电机的转速。因为,电机的输出转矩,与转速成反比关系。就是说,步进电机在低速(每分钟几百转或更低转速,其输出转矩较大),在高速旋转状态的转矩就很小了。当然,有些工作环境需要高速电机,就要对步进电机的线圈电阻、电感等指标进行综合权衡。选择电感稍小一些的电机,作为高速电机,能够获得较大输出转矩。反之,要求低速大力矩的情况下,就要选择电感在十几或几十mH,电阻也要大一些为好。
  第二步:步进电机空载启动频率,一般称为“空起频率”。这是选购步进电机很重要的一项指标。如果要求在瞬间频繁启动、停止,并且,转速在1000转/分钟左右或更高。最好选择反应式或永磁式步进电机,这些电机的“空起频率”都比较高。
  第三步:步进电机的相数选择,这项内容,很多客户几乎没有什么重视,大多是随便购买。其实,不同相数的电机,工作效果是不同的。相数越多,步距角就能够做的比较小,工作时的振动就相对小一些。大多数场合,使用两相、三相、五相混合式步进电机的比较多。在高速大力矩的工作环境,选择三相步进电机是很实用的。
  第四步:防水防腐型步进电机能够防水、防油,适用于某些特殊场合。例如水下机器人,就需要放水电机。75BYG系列步进电机大多具有防水结构。对于特种用途的电机,就要针对性选择了。
  第五步:特殊规格的步进电机,通常需要和生产厂家沟通,在技术允许的范围内,加工订做。例如,出轴的直径、长短、伸出方向等。
No2.步进电机的噪音控制方法手动折弯机
  步进电机的运转难免会有很大的噪音,在工厂这些噪音其实不算什么,工厂里多的是机械,各式各样的,一起运转,那么多的噪音,就好像在开一场演唱会,只是是我们听不懂的,很刺耳的。
  噪音大听不到不要紧,但是在工厂里面的操作工难免就要遭罪了,操作工之间讲话都是问题,不用吼得是听不到了,久而久之,他们的听觉也会有一点受到影响。那该如何减少这些机器的噪声呢?
  第一,可以通过改变减速比等机械传动避开共振区;
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  第三,可以换成步距角更小的步进电机;
  第四,可以换成交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声;
  第五,可以在电机轴上加磁性阻尼器。
No3.步进电机调速注意特点
  步进电机高速不能直接使用普通的交直流电源,需要专用的伺服控制器,应注意以下特点:
  1、可以用数字信号直接进行开环控制,整个系统简单廉价,位移与输入脉冲信号数相对应,步距误差不长期积累,开环控制系统既简单又具有一定的精度; 在要求更高精度时,也可以采用闭环控制系统。
  2、由于步进电机无刷,因此本体部件少,可靠性高。
  3、易于起动,停止,正反转,速度响应性好;停止时一般有自锁能力。
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  4、步距角可在大范围内选择,在小步距情况下,能够在超低转速下高转距稳定运行,可以不经减速器直接驱动负载。
  5、速度可在相当宽范围内平滑调节, 可以用一台控制器同时控制几台步进电机完全同步运行。
  6、步进电机带惯性负载能力较差,由于存在失步和共振问题,步进电机的加减速方法在不同的应用状态下,情况较为复杂。
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No4.如何减少电源对步进电机的干扰
  步进电机在数字化的制造时代发挥了重要的用途,但是步进电机也并非没有缺点,步进电机容易遭受到电流电压的影响,对接收机系统造成干扰,使其不能够正常的工作。音频信号分配器
  那么对于这个问题该如何解决呢,专家建议可以加装电源滤波器,从而减少对交流电源的污染;也可以将电源滤波器的地、驱动器、控制脉冲和方向脉冲短接后的引出线、电机接地线、驱动器与电机之间电缆防护套、驱动器屏蔽线均接到机箱壁上的接地柱上,并要求接触良好;其次也可以使用屏蔽线减轻外界对自己的干扰,或电源线对外界的干扰。减少了对步进电机的干扰,使其能够正常的工作。
No5.步进电机启动运行时失控与失步检查步骤
  步进电机启动运行时失控与失步一般要考虑以下方面作检查:
  1) 电机力矩是否足够大,能否带动负载,因此我们一般推荐用户选型时要选用力矩比实际需要大 50%~100% 的电机,因为步进电机不能过负载运行,哪怕是瞬间,都会造成失步,严重时停转或不规则原地反复动。
  2) 上位控制器来的输入走步脉冲的电流是否够大(一般要 >10mA ),以使光耦稳定导
通,输入的频率是否过高,导致接收不到,如果上位控制器的输出电路是CMOS电路,则也要选用 CMOS 输入型的步进驱动器。
  3) 启动频率是否太高,在启动程序上是否设置了加速过程,最好从电机规定的启动频率内开始加速到设定频率,哪怕加速时间很短,否则可能就不稳定,甚至处于惰态。
  4) 电机未固定好时,有时会出现此状况,则属于正常。因为,实际上此时造成了电机的强烈共振而导致进入失步状态。电机必须固定好。
  5) 对于 5 相电机来说,相位接错,电机也不能工作。
No6.两相步进电机和四相步进电机有何不同
  两相步进电机在定子上只有2个绕组,4根引出线,一般整步步距角为1.8度,半步步距角为0.9度,驱动器只须通过 对两相绕组电流通断进行控制就可以了;而4相步进电机在定子上有四个绕组,8根引出线,整步为O.9度,半步为0.45度,驱动器需要对4个绕组进行控 制,电路的复杂性和成本都会增加。因此,一般两相步进电机配两相驱动器,需要更小的步距角时,可以采用细分驱动器。
  有些公司将两相4线和四相8线的步进电机通称为两相步进电机,驱动器也似乎只有两相的。这是因为,四相绕组两两并联 或串联后就成为两相绕组,四相电机就变成两相电机了,但串联或并联会使电机绕组电阻和电感成倍变化,电机运行性能也会有明显变化。一般来说,四相并联成两 相使用时,电机有较好的加速性能,高速力矩保持得好,但是电机电流会是四相时的2倍,发热较大,对驱动器输出能力的要求相应提高;而四相串联成两相使用 时,电机有较好的低速稳定性,噪声和发热较小,对驱动器要求不高 但是高速力矩损失较大。有些公司的驱动器全部安两相设计,四相步进电机必须改接成两相才能使用。所以这些公司往往要问客户,希望电机接成串联的还是并联 的。以往,当8线步进电机严格标成四相时,客户自然会认为四相电机和两相驱动器不匹配,因此很多公司干脆将四相步进电机和两相步进电机均标成两相。“两相 步进电机和四相步进电机实质上是一回事”的真正道理就在于此。

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