步进电机原理应用和程序详解

《步进电机原理应用和程序详解》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、www.txmcu.com步进电机原理应用及程序详解哈尔滨天祥电子步进电机原理应用及程序详解1、步进电机实物图片图1普通步进电机图2减速步进电机图3直线步进电机图4微型步进电机图5步进电机解剖图2、步进电机介绍步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、www.txmcu.com1www.txmcu.comwww.txmcu.co

2、m步进电机原理应用及程序详解哈尔滨天祥电子位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机也非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。3、步进电机分类ò永磁式（PM）永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度。ò反应式（VR）反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰。ò混合式（HB）混合

3、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。4、技术指标（1）步进电机的静态指标ò相数：是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72°。在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器，则“相数”将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细分数，就可以改变步距角。ò步距角：

4、它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值，如86BYG250A型电机给出的值为0.9°/1.8°（表示半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°），这个步距角可以称之为“电机固有步距角”，它不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。ò拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态，或指电机转过一个步距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。ò定位转矩：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩（

5、由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的）。ò保持转矩：是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。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www.txmcu.com2www.txmcu.comwww.txmcu.com步进电机原理应用及程序详解哈尔滨天祥电子机，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。（2）步进电机的动态指标ò步距角精度：步进电机每转过一个步距

6、角的实际值与理论值的误差。用百分比表示：误差/步距角*100%。不同运行拍数其值不同，四拍运行时应在5%之内，八拍运行时应在15%以内。ò失步：电机运转时运转的步数不等于理论上的步数。称之为失步。ò失调角：转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机运转必存在失调角，由失调角产生的误差，采用细分驱动是不能解决的。ò最大空载起动频率：电机在某种驱动形式、电压及额定电流下，在不加负载的情况下，能够直接起动的最大频率。ò最大空载运行频率：电机在某种驱动形式，电压及额定电流下，电机不带负载的最高转速频率。ò运行矩频特性：电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线称

7、为运行矩频特性，这是电机诸多动态曲线中最重要的，也是电机选择的根本依据。如图6所示。图6力矩与频率关系曲线电机一旦选定，电机的静力矩确定，而动态力矩却不然，电机的动态力矩取决于电机运行时的平均电流（而非静态电流），平均电流越大，电机输出力矩越大，即电机的频率特性越硬。如图7所示。图7力矩与频率关系曲线其中，曲线3电流最大、或电压最高；曲线1电流最小、或电压最低，曲线与负载的交点为负载的最大速度点。要使平均电流大，尽可能提高驱动电压，或采用小电感大电流的电机。ò电机的共振点：步进电机均有固定的共振区域，步进电机的共振区一般在50转/分至80转/www.txmcu

8、.com3www.txmcu.comw