步進電機選型的九大原則

ID:107593 · 發表于 2016-3-10 21:47

步進電機是一種作為控制用的特種電機，它的旋轉是以固定的角度(稱為“步距角”)一步一步運行的，其特點是沒有積累誤差(精度為百分之100)，所以廣泛應用于各種開環控制。步進電機的運行要有一電子裝置進行驅動，這種裝置就是步進電機驅動器，它是把控制系統發出的脈沖信號轉化為步進電機的角位移，或者說：控制系統每發一個脈沖信號，通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。雖然步進電機已被廣泛地應用，但步進電機并不能象普通的直流電機，交流電機在常規下使用。它必須由雙環形脈沖信號、功率驅動電路等組成控制系統方可使用。因此用好步進電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業知識。
為了讓更多的用戶了解步進電機及步進電機驅動器，選擇到最適合自己使用要求的步進電機和步進電機驅動器，特將有關選型原則介紹如下：(僅供參考)
1. 首先確定步進電機拖動負載所需要的扭矩。最簡單的方法是在負載軸上加一杠桿，用彈簧秤拉動杠桿，拉力乘以力臂長度既是負載力矩。或者根據負載特性從理論上計算出來。由于步進電機是控制類電機，所以目前常用步進電機的最大力矩不超過 45Nm ，力矩越大，成本越高，如果您所選擇的電機力矩較大或超過此范圍，可以考慮加配減速裝置。
2. 確定步進電機的最高運行轉速。轉速指標在步進電機的選取時至關重要，步進電機的特性是隨著電機轉速的升高，扭矩下降，其下降的快慢和很多參數有關，如 : 驅動器的驅動電壓、電機的相電流、電機的相電感、電機大小等等，一般的規律是：驅動電壓越高，力矩下降越慢；電機的相電流越大，力矩下降越慢。在設計方案時，應使電機的轉速控制在 1500 轉 / 分或 1000 轉 / 分，當然這樣說很不規范，可以參考〈矩 - 頻特性〉。
3. 根據負載最大力矩和最高轉速這兩個重要指標，再參考〈矩 - 頻特性〉，就可以選擇出適合自己的步進電機。如果您認為自己選出的電機太大，可以考慮加配減速裝置，這樣可以節約成本，也可以使您的設計更靈活。要選擇好合適的減速比，要綜合考慮力矩和速度的關系，選擇出最佳方案。
4. 最后還要考慮留有一定的(如百分之30 )力矩余量和轉速余量。
5. 盡量選擇混合式步進電機，它的性能高于反映式步進電機。
6. 盡量選取細分驅動器，且使驅動器工作在細分狀態。
7. 選取時且勿走入只看電機力矩這一個指標的誤區，也就是說并非電機的扭矩越大越好，要和速度指標一起考慮。
8．在轉速要求較高的情況下可以選擇驅動電壓高一點的驅動器。
9．在選購時是采用兩相的還是三相的，這并沒有什么具體的要求，只要步距角能滿足使用要求就行。

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