步進電機常見問題解答
1.什么是步進電機？
步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)換為角位移的致動器。當步進驅(qū)動器接收到脈沖信號時，它驅(qū)動步進電機按照設(shè)定的方向旋轉(zhuǎn)一個固定的角度（和步進角度）?？梢钥刂泼}沖的數(shù)量來控制角位移，從而達到精確定位的目的；同時可以控制脈沖頻率來控制電機的速度和加速度。
2.步進電機種類
步進電機有三種：永磁（PM）、無功（VR）和混合動力（HB）
PM型一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進角一般為7.5度或15度；
VR型一般為三相，可實現(xiàn)較大的轉(zhuǎn)矩輸出，階躍角一般為1.5度，但噪聲和振動較大；
HB型混合了PM和VR的優(yōu)點。它有兩相和五相：兩相階躍角一般為1.8度，五相階躍角通常為0.72度。這種步進電機是應(yīng)用最廣泛的。
3.什么是保持扭矩？
保持轉(zhuǎn)矩是指定子鎖定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩，當步進電機電源打開時，但沒有旋轉(zhuǎn)。它是步進電機最重要的參數(shù)之一，步進電機在低速時的轉(zhuǎn)矩通常接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進電機的輸出轉(zhuǎn)矩隨著轉(zhuǎn)速的增加而下降，輸出功率也隨著轉(zhuǎn)速的變化而變化，因此保持轉(zhuǎn)矩成為步進電機最重要的參數(shù)之一。例如，當人們說2N.m的步進電機時，他們指的是具有2N.m保持轉(zhuǎn)矩的步進電動機。
4.什么是制動力矩？
止動扭矩是指斷電時定子鎖定轉(zhuǎn)子的扭矩。
由于VR步進電機的材料不是永磁體，因此它不具有DETENT TORQUE。
5.步進電機的精度是累積的嗎？
步進電機的精度為步進角的3%至5%，并且不會累積。
6.步進電機外觀允許多少溫度？
步進電機溫度過高首先會使磁性材料退磁，導致轉(zhuǎn)矩下降甚至失步，因此表面允許的最高溫度取決于不同材料的退磁點；消磁點通常在130度以上，有些甚至達到200度，所以步進電機的表面溫度達到80到90度是正常的。
7.為什么步進電機的轉(zhuǎn)矩會隨著速度的增加而減??？
當步進電機旋轉(zhuǎn)時，每相的電感會形成一個反電動勢；頻率越高，反電動勢就越大。在它的作用下，電機的電流隨著頻率（或速度）的增加而減少，然后導致扭矩減少。
8.為什么步進電機在低速時可以正常運行，但如果在很高的速度下，它無法啟動，并伴有嘯聲？
步進電機有一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率是指步進電機空載啟動時的正常脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，則電機無法正常啟動，可能失步或失速。有負載時啟動頻率應(yīng)更低。如果你想讓電機實現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)，脈沖頻率應(yīng)該是加速的過程，也就是說啟動頻率低，然后通過一定的加速度上升到高頻（從低速到高速）。
9.如何克服兩相混合式步進電機低速時的振動和噪聲？
A.如果步進電機只是在諧振區(qū)工作，通過改變傳動比等機械傳動方式避免諧振區(qū)；
B.使用具有細分功能的驅(qū)動器，這是最常用和最簡單的方法；
C.使用步進角較小的步進電機，如三相或五相步進電機；
D.用交流伺服電機代替，幾乎可以完全克服振動和噪音，但成本高；
E.在電機軸上增加了磁性阻尼器，但機械結(jié)構(gòu)變化很大。
10.驅(qū)動器的細分是否代表準確性？
步進電機細分技術(shù)本質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)（請參閱文獻），其主要目的是減少或消除步進電機的低頻振動，提高電機運行精度只是一種附加功能。例如，對于步進角為1.8度的兩相混合式步進電機，如果驅(qū)動器的細分設(shè)置為4，則電機的操作分辨率為每脈沖0.45度。如果電機的精度能達到或接近0.45度，那就取決于細分電流對驅(qū)動的控制精度等因素。不同制造商的細分驅(qū)動精度可能差異很大；細分越大，精度就越難以控制。
11.如何確定步進驅(qū)動器的直流電源？
A.電壓的確定：混合式步進電機驅(qū)動器的電源電壓通常范圍很寬（例如IM483的電源電壓為12至48VDC）。電源電壓通常根據(jù)電機速度和響應(yīng)要求進行選擇。如果電機以高速或快速響應(yīng)運行，則電壓較高。但要注意的是，電源電壓的紋波不能超過驅(qū)動器的最大輸入電壓，否則會損壞驅(qū)動器。
B.電流的確定：功率電流通常由驅(qū)動器的輸出相電流I確定。如果使用線性電源，電源電流通常選擇I的1.1到1.3倍；如果使用開關(guān)電源，功率電流通常選擇I的1.5到2.0倍。
12.混合式步進電機驅(qū)動器的離線信號FREE在什么情況下使用？
當離線信號FREE處于低電平時，驅(qū)動器輸出到電機的電流被切斷，電機轉(zhuǎn)子處于自由狀態(tài)（離線）。在一些自動化設(shè)備中，如果需要直接（手動）旋轉(zhuǎn)電機軸，當驅(qū)動器通電時，您可以設(shè)置低自由信號以保持電機離線，然后進行手動操作或調(diào)整。手動完成后，將FREE信號設(shè)置為高電平，進行繼續(xù)自動控制。
13.如何調(diào)整兩相步進電機的方向？
只需將連接導線A+和A-（或B+和B-）反向即可。
關(guān)于驅(qū)動器細分原理和一些說明：
在國外，主要采用兩相混合式步進電機和匹配細分驅(qū)動的步進系統(tǒng)。
細分主要用于提高電機性能。說明如下：步進電機細分控制是通過驅(qū)動器精確控制步進電機的相電流來實現(xiàn)的。例如，如果電機額定相電流為3A，并使用傳統(tǒng)的驅(qū)動器（恒流斬波模式）來驅(qū)動電機，則電機每走一步，繞組中的電流就會從0變?yōu)?A或3A變?yōu)?，相電流變化如此劇烈，會引起電機的振動和噪音。但如果使用細分驅(qū)動器在10細分狀態(tài)下驅(qū)動電機，繞組中的電流僅變化0.3A，而不是3A，并且具有正弦曲線，這大大降低了電機的振動和噪聲。所以性能優(yōu)勢才是細分的真正優(yōu)勢。由于細分驅(qū)動需要精確控制電機相電流，因此對驅(qū)動的技術(shù)和工藝要求非常高，成本也會更高。請注意，國內(nèi)有一些驅(qū)動器使用“平滑”來代替細分，也命名為細分，但它們并不相同，希望許多用戶看到它們之間的不同性質(zhì)：
1.“平滑”并不意味著精確控制電機相電流，它意味著電流速率變化緩慢，因此“平滑”不會產(chǎn)生微步，但可以使用細分微步來精確定位。
2.電機相電流平穩(wěn)變化后，電機轉(zhuǎn)矩會脫鉤，但細分控制會導致電機轉(zhuǎn)矩增加而脫鉤。
