步进驱动与电机选型
步进电机——步进电机选型的计算方法
步进电机——步进电机选型的计算方法步进电机选型表中有部分参数需要计算来得到。
但是实际计算中许多情况我们都无法得到确切的机械参数，因此，这里只给出比较简单的计算方法。
◎驱动模式的选择驱动模式是指如何将传送装置的运动转换为步进电机的旋转。
下图所示的驱动模式包括了电机的加/减速时间，驱动和定位时间，电机的选型基于模式图。
●必要脉冲数的计算必要脉冲数是指传动装置将物体从起始位置传送到目标位置所需要提供给步进电机的脉冲数。
必要脉冲数按下面公式计算：必要脉冲数＝物体移动的距离距离电机旋转一周移动的距离×360 o步进角●驱动脉冲速度的计算驱动脉冲速度是指在设定的定位时间中电机旋转过一定角度所需要的脉冲数。
驱动脉冲数可以根据必要脉冲数、定位时间和加/减速时间计算得出。
（1）自启动运行方式自启动运行方式是指在驱动电机旋转和停止时不经过加速、减速阶段，而直接以驱动脉冲速度启动和停止的运行方式。
自启动运行方式通常在转速较低的时候使用。
同时，因为在启动/停止时存在一个突然的速度变化，所以这种方式需要较大的加/减速力矩。
自启动运行方式的驱动脉冲速度计算方法如下：驱动脉冲速度[Hz]= 必要脉冲数[脉冲] 定位时间[秒]（2）加/减速运行方式加//减速运行方式是指电机首先以一个较低的速度启动，经过一个加速过程后达到正常的驱动脉冲速度，运行一段时间之后再经过一个减速过程后电机停止的运行方式。
其定位时间包括加速时间、减速时间和以驱动脉冲速度运行的时间。
加/减速时间需要根据传送距离、速度和定位时间来计算。
在加/减速运行方式中，因为速度变化较小，所以需要的力矩要比自启动方式下的力矩小。
加/减速运行方式下的驱动脉冲速度计算方法如下：驱动脉冲速度[Hz]= 必要脉冲数－启动脉冲数[Hz]×加/减速时间[秒] 定位时间[秒]－加/减速时间[秒]◎电机力矩的简单计算示例必要的电机力矩＝（负载力矩+加/减速力矩）×安全系数●负载力矩的计算（T L）负载力矩是指传送装置上与负载接触部分所受到的摩擦力矩。
步进电机选型方法
步进电机选型方法１、步进电机的选用计算方法步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。
您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点，广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。
一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。
在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。
精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
选择步进电机需要进行以下计算：（1）计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下:i=(φ.S)/(360.Δ)(1-1) 式中φ -步进电机的步距角（o/脉冲）S -丝杆螺距（mm) Δ-(mm/脉冲）（2）计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。
Jt=J1+（1/i2)[(J2+Js）+W/g（S/2π)2] （1-2）式中Jt-折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)J1、J2 -齿轮惯量(Kg.cm.s2) Js -丝杆惯量(Kg.cm.s2)W-工作台重量（N）S-丝杆螺距（cm）（3）计算电机输出的总力矩MM=Ma+Mf+Mt （1-3）Ma=（Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 （1-4）式中Ma -电机启动加速力矩（N.m) Jm、Jt-电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2) n-电机所需达到的转速（r/min）T---电机升速时间（s）Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 （1-5）Mf-导轨摩擦折算至电机的转矩（N.m)u-摩擦系数η-传递效率Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 （1-6）Mt-切削力折算至电机力矩（N.m) Pt-最大切削力（N）（4）负载起动频率估算。
步进电机选型计算公式
步进电机选型计算公式
步进电机选型计算公式主要包括以下三个方面：
1. 计算步进电机的理论步数。
步进电机的理论步数是由电机的步距角以及驱动方式（单相、双相、四相等）决定的。
计算公式为：
理论步数= 360°/步距角×驱动方式
其中，步距角是指电机每一步转动的角度。
2. 计算步进电机的负载转矩。
负载转矩是指在实际工作过程中，电机需要承受的负载力矩。
该值会影响到电机的运行状态和驱动能力。
计算公式为：
负载转矩= 负载力×距离臂长
其中，负载力是指电机需要承受的负载力，距离臂长是指负载力所作用的杠杆臂长度。
3. 计算驱动电流大小。
驱动电流是指通过步进电机的电流大小，直接影响到步进电机的稳定工作和驱动效率。
计算公式为：
驱动电流= 负载转矩÷转矩系数
其中，转矩系数是一个常量，代表驱动电流和电机扭矩之间的关系。
这个值可以根据不同型号的驱动器进行调整。
步进电机选型手册
负载稳定性：考虑负载的稳定性对电机性能的影响
运动特性
步进电机的精度与步距角成正比
步进电机的转速与脉冲频率成正比
步进电机的转矩与电流成正比
步进电机的响应速度与驱动电路有关
环境条件
温度：需要考虑电机的工作温度范围，以及环境温度对电机性能的影响
湿度：需要考虑电机的工作湿度范围，以及环境湿度对电机性能的影响
步进电机的特点：精确定位、易于控制、响应速度快
步进电机的应用：广泛应用于自动化设备、机器人、数控机床等领域
步进电机的分类
按照控制方式分类：开环控制、闭环控制、半闭环控制
按照驱动方式分类：直流驱动、交流驱动、混合驱动
按照结构分类：永磁式、混合式、感应式
按照步距角分类：整步、半步、微步、超微步
步进电机的性能参数
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汇报人：
噪音：步进电机的噪音越小，工作环境越安静
控制方式：选择合适的控制方式，如开环控制、闭环控制等
驱动器：选择合适的驱动器，如直流驱动器、交流驱动器等
步进电机品牌与型号推荐
国际品牌推荐
德国西门子：SINAMICS系列步进电机，性能稳定，质量可靠
美国罗克韦尔：PowerFlex系列步进电机，性能优异，价格适中
步距角：电机每转一圈的步数
效率：电机输出的能量与输入的能量的比值
响应时间：电机从静止到启动的时间
转速：电机每分钟的转数
精度：电机定位的精确度
扭矩：电机输出的力矩
步进电机选型要点
负载特性
负载类型：恒定负载、周期性负载、冲击性负载等
负载大小：根据实际需求选择合适的电机功率
负载频率：根据电机的转速和转矩特性选择合适的负载频率
海拔：需要考虑电机的工作海拔范围，以及海拔对电机性能的影响
步进电机型号参数选择
步进电机型号参数选择步进电机是一种能将数字脉冲信号转换为角位移或直线位移的电机。
它通过控制电流的连续变化实现位置控制，具有精度高、稳定性好、启停速度快等优点。
步进电机在许多领域中广泛应用，包括机械、电子设备、医疗器械等。
本文将介绍几种常见的步进电机型号、参数和选择方法。
一、步进电机型号1.42型步进电机42型步进电机是一种直径为42mm的经典步进电机。
它由两相或四相线圈组成，每一相的线圈可以通过一个电流控制芯片驱动。
42型步进电机具有结构简单、驱动电流小、噪音低等特点，广泛应用于一些小型机械设备中。
2.57型步进电机57型步进电机是一种直径为57mm的步进电机。
它由四相线圈组成，每一相的线圈可以通过一个电流控制芯片驱动。
57型步进电机具有结构稳定、扭矩输出大、运行平稳等特点，广泛应用于一些需要较大扭矩输出的场合。
3.86型步进电机86型步进电机是一种直径为86mm的大功率步进电机。
它由四相线圈组成，每一相的线圈可以通过一个电流控制芯片驱动。
86型步进电机具有功率大、运行平稳等特点，广泛应用于一些需要大功率输出的机械设备。
二、步进电机参数1.步距角：步进电机通常以步距角来描述，它表示每次接收一个脉冲信号时电机转动的角度。
常见的步距角有1.8度型和0.9度型。
1.8度型步进电机每个步距可以转动1.8度，0.9度型步进电机则可以转动0.9度。
2.额定电流：步进电机的额定电流是指电机在正常工作时所需的电流大小。
一般来说，额定电流越大，电机的输出扭矩就越大，但也会产生更多的热量。
3.驱动电压：步进电机的驱动电压是指电机在正常工作时所需的电压大小。
一般来说，驱动电压越高，电机的运行速度就越快，但也会增加驱动电路的复杂度。
4.静态扭矩：步进电机的静态扭矩是指在停止时所能提供的最大转矩。
它通常与步进电机的物理结构和线圈参数有关。
5.转动惯量：步进电机的转动惯量是指电机转动一定角度所需的转动力矩大小。
它通常与电机的转子质量和转子结构有关。
步进电机选型步骤X(精)
步进电机选型步骤
1垂直提升物体时:
-D 24 + (m D 负载惯量: JL (kg.cm2= (π/32ρL (D14
12 /4
负载力矩 : TL (N.m= (WD1/2×10-2
m ---质量 (kg
W---重量(N
ρ---滚轮材料比重 (kg/cm3
-3(kg/cm 3
-3(kg/cm 3 铝合金ρ=2.69×10
钢铁ρ=7.86×10
(转换:1kgf=9.8N
2水平移动物体时:
负载惯量 : JL (kg.cm2= J1+ (Z1/Z2 2 {J2+J3+m (P/2π 2}负载力矩 : T L
-2
(N.m= (Z1/Z2 {[μ(W+f P]/(2πη}×10
m --质量 (kg; W--重量(N --杆固定力 (N
2
-惯量(kgcm 2;Z
2
-齿数 1
-惯量(kgcm 2;Z
1
-齿数
导杆
J
3
-惯量(kgcm 2;P-螺距(cm
3 脉冲频率 f =(N/60?(360/θ
S
θＳ--步距角(度 N--转速(rpm
10-2+TL 4 驱动力矩 T =Ta+TL=(JM+JL(π/180θS[(f0
-f1/t]×
T--驱动力矩
Ta--加速力矩
J M --电机转子惯量
J L --负载惯量
T
f1f0
注意:选型时还要看 1/启动点 A 是否在启动矩频曲线以下,2/工作点 B 是否在运转矩频曲线以下.
如果能同时满足以上两点,该电机可用.。
步进电机的选型及计算方法
步进电机的选型及计算方法步进电机是一种将电脑指令转化为机械运动的电机，广泛应用于打印机、绘图仪、数控机床、自动化设备等领域。
步进电机的选型和计算方法是确保电机能够满足使用要求的重要环节。
本文将介绍步进电机的选型和计算方法，以帮助读者了解如何正确选择步进电机。
**一、步进电机的选型**选型是步进电机设计的第一步，主要考虑以下几个因素：1.**载荷特性**：首先需要知道电机所需驱动的载荷特性，包括重量、转动惯量等。
根据载荷特性，选取适当的电机功率和扭矩。
2.**运动要求**：了解运动要求，包括速度、加速度、定位精度等。
根据运动要求，选取适当的步进角和步数。
3.**工作环境**：考虑工作环境的温度、湿度、粉尘、振动等因素，选取能够适应工作环境的电机。
4.**可靠性要求**：根据应用的可靠性要求，选取有良好可靠性的步进电机。
5.**成本**：考虑成本因素，选取能够满足需求且价格合理的电机。
选型过程中，通常需要参考制造商提供的电机规格书和技术手册，以获取详细的电机参数信息。
**二、步进电机的计算方法**1.**功率计算**：选择适当的功率可确保步进电机能够正常工作。
功率计算公式如下：功率（W）=扭矩（N·m）×转速（RPM）/9.54882.**扭矩计算**：根据应用的载荷特性计算步进电机所需的最大扭矩。
扭矩计算公式如下：扭矩（N·m）=载荷转动惯量（kg·m²）×角加速度（rad/s²）其中，角加速度可根据速度和加速度计算得到：角加速度（rad/s²）=加速度（rad/s²）/ 微步数（步）3.**速度计算**：根据应用的速度要求，计算步进电机的理论最大速度和可用的速度范围。
理论最大速度可按照电机额定的最大转速计算。
通常步进电机的最大转速范围在100-5000RPM之间。
可用速度范围受到供电电压、电机驱动方式、驱动电流等因素的影响。
步进电机选型惯量计算公式
步进电机选型惯量计算公式步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械位移的电机，它的运动是通过控制电流的大小和方向来实现的。
在实际应用中，步进电机的选型是非常重要的，其中惯量是一个重要的参数。
本文将介绍步进电机选型中惯量的计算公式，帮助读者更好地理解步进电机的特性和选型方法。
步进电机的惯量计算公式如下：J = (Jm + Jl) (N^2)。
其中，J表示步进电机的总惯量，Jm表示电机自身的转动惯量，Jl表示负载的转动惯量，N表示减速比。
步进电机的惯量是指电机在转动过程中所具有的惯性，它的大小直接影响着电机的动态响应和控制精度。
在实际应用中，通常需要根据具体的负载情况和控制要求来选择合适的步进电机，而惯量就是一个重要的考虑因素。
首先，我们来看一下步进电机的转动惯量Jm。
步进电机的转动惯量是指电机自身在转动过程中所具有的惯性，它与电机的结构和材料有关。
通常情况下，可以通过电机的技术参数来获取Jm的数值。
在选型过程中，需要根据具体的应用要求来确定Jm的大小，以确保电机的动态响应和控制精度满足要求。
其次，我们来看一下负载的转动惯量Jl。
负载的转动惯量是指负载在转动过程中所具有的惯性，它与负载的结构和材料有关。
在实际应用中，通常需要通过实验或者仿真来获取Jl的数值。
在选型过程中，需要将负载的转动惯量考虑在内，以确保电机能够满足负载的要求。
最后，我们来看一下减速比N。
减速比是指电机输出轴的转速与驱动轴的转速之比，它与传动装置的结构和参数有关。
在实际应用中，通常需要根据负载的要求和控制精度来确定减速比的大小。
在选型过程中，需要将减速比考虑在内，以确保电机能够满足负载的要求。
综上所述，步进电机的惯量计算公式可以帮助我们更好地理解步进电机的特性和选型方法。
在实际应用中，需要根据具体的负载情况和控制要求来选择合适的步进电机，并将惯量考虑在内，以确保电机能够满足要求。
希望本文能够对读者有所帮助，谢谢！。
步进电机驱动器选型方法【秘籍】
步进电机驱动器是步进系统中的核心组件之一，它按照控制器发来的脉冲/方向指令(弱电信号)对电机线圈电流(强电)进行控制，从而控制电机转轴的位置和速度。
某驱动器全部采用先进的双极恒流斩波方式对步进电机进行驱动。
步进电机驱动器工作模式有三种基本的步进电机驱动模式：整步、半步、细分。
其主要区别在于电机线圈电流的控制精度(即激磁方式)。
整步驱动在整步运行中，同一种步进电机既可配整/半步驱动器也可配细分驱动器，但运行效果不同。
步进电机驱动器按脉冲/方向指令对两相步进电机的两个线圈循环激磁(即将线圈充电设定电流)，这种驱动方式的每个脉冲将使电机移动一个基本步距角，即1.80度(标准两相电机的一圈共有200个步距角)。
半步驱动在单相激磁时，电机转轴停至整步位置上，驱动器收到下一脉冲后，如给另一相激磁且保持原来相继处在激磁状态，则电机转轴将移动半个步距角，停在相邻两个整步位置的中间。
如此循环地对两相线圈进行单相然后双相激磁步进电机将以每个脉冲0.90度的半步方式转动。
和整步方式相比，半步方式具有精度高一倍和低速运行时振动较小的优点，所以实际使用整/半步驱动器时一般选用半步模式。
细分驱动细分驱动模式具有低速振动极小和定位精度高两大优点。
对于有时需要低速运行(即电机转轴有时工作在60rpm 以下)或定位精度要求小于0.90度的步进应用中，细分驱动器获得广泛应用。
其基本原理是对电机的两个线圈分别按正弦和余弦形的台阶进行精密电流控制，从而使得一个步距角的距离分成若干个细分步完成。
例如十六细分的驱动方式可使每圈200标准步的步进电机达到每圈200*16=3200步的运行精度(即0.1125°)。
中国主要的步进电机驱动器供应商，拥有多项国家专利技术，已推出多系列步进驱动器产品，可配置各种两相、三相步进电机，广泛应用于电子、广告、激光、包装、纺织行业。
＊全新高性能M 系列全新M 系列步进电机驱动器，除采用首创的纯正弦电流控制技术外，还进一步开发运用了最新的参数自适应技术，使产品综合性能、性价比得到极大提升。
步进电机的选型与计算
步进电机的选型与计算步进电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各种自动控制系统中。
步进电机以其结构简单、运动精确和控制方便的特点，被广泛应用于打印机、数控机床、机器人等领域。
在选择步进电机和进行计算时，需要考虑以下几个方面：步进角度、扭矩、电流、电压、转速和加速度。
本文将对步进电机的选型和计算进行详细介绍。
1.步进角度选择步进电机通常有两种步进角度可选：1.8度和0.9度。
其中1.8度步进角度的电机更为常见，但如果需要更高的运动精度，可以选择0.9度步进角度的电机。
步进角度越小，电机一圈的步数越多，运动精度也就越高。
2.扭矩选择扭矩是步进电机的输出能力，通常由电机的尺寸和电流决定。
选择合适的扭矩需要考虑应用场景下的负载情况。
如果负载较大或需要较大的运动力矩，需要选择具有较大扭矩的电机。
3.电流选择4.电压选择选择步进电机的电压需要考虑到驱动器的额定电压。
步进电机的电压应该与驱动器能够提供的电压匹配，以确保电机正常工作。
通常，选择合适的电压可以提高电机的响应速度和运动精度。
5.转速和加速度选择在进行步进电机的计算时，可以根据具体的参数和公式进行计算。
以下是步进电机常用的几个计算公式：1.步进电机的转速计算公式：转速 = 频率× 步进角度× 60（单位：rpm）2.步进电机的转矩计算公式：转矩=功率/转速（单位：Nm）3.步进电机的加速度计算公式：加速度 = （最终速度 - 初始速度）/ 时间（单位：rad/s²）这些公式可以根据具体的参数进行灵活计算，以满足不同应用场景的需求。
总结起来，步进电机的选型和计算需要考虑步进角度、扭矩、电流、电压、转速和加速度等因素。
根据具体的应用场景需求，选择合适的步进电机，并进行相关参数的计算，以满足项目的设计要求。
电机选型及参数
步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。
每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。
电机总的回转角与输入脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲频率。
步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。
广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。
一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。
在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。
精度是由电机的固有特性所决定。
论文天地欢迎您选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
选择步进电机需要进行以下计算：（1）计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下:i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1)式中φ---步进电机的步距角（o/脉冲）S ---丝杆螺距（mm)Δ---(mm/脉冲）（2）计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。
Jt=J1+（1/i2)[(J2+Js）+W/g（S/2π)2] （1-2）式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2)Js ----丝杆惯量(Kg.cm.s2) W---工作台重量（N）S ---丝杆螺距（cm）（3）计算电机输出的总力矩MM=Ma+Mf+Mt （1-3）Ma=（Jm+Jt).n/T× 1.02×10ˉ 2 （1-4）式中Ma ---电机启动加速力矩（N.m)Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)n---电机所需达到的转速（r/min）T---电机升速时间（s）Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ 2 （1-5）Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩（N.m)u---摩擦系数η---传递效率Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ 2 （1-6）Mt---切削力折算至电机力矩（N.m)Pt---最大切削力（N）（4）负载起动频率估算。
步进电机选型方法
步进电机选型方法步进电机简介及选型方法如何选择合适的步进电机1. 负载分类：（1）Tf力矩负载：Tf = GrG 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：Hzn=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。
步进电机选型的计算示例
步进电机选型的计算示例步进电机是一种将电脉冲转化为机械角度的装置，广泛应用于工业自动化领域。
选型步进电机时，需要考虑以下几个方面的因素：1.载荷特性：首先需要确定所需驱动的载荷特性，包括转动惯量、负载扭矩和转速等。
这些参数会决定步进电机的尺寸大小、型号和驱动电流等。
2.加速度和减速度：根据需要的加速度和减速度来选择步进电机。
通常情况下，较大的转动惯量需要更大的电机和更高的驱动电流，以实现较快的加速和减速。
3.驱动方式：根据具体应用的要求来选择驱动方式，主要有全步进驱动和微步进驱动两种。
全步进驱动具有较大的转动角度，而微步进驱动可以实现更精细的位置调整。
4.电磁噪声：步进电机在工作时会产生电磁噪声，需要考虑噪声水平是否符合所需应用的要求。
下面以一个实际应用的计算示例来说明步进电机的选型过程。
假设需要选型的应用为驱动一个转动惯量为0.5 kg·m²的载荷，要求达到最大转速为300 RPM，加速度为5000 RPM/s，减速度为8000RPM/s。
根据这些参数，我们可以按照以下步骤进行步进电机的选型计算：1. 确定负载扭矩：载荷的转动惯量可以根据实际情况或者相关设计手册得到。
假设转动惯量为0.5 kg·m²，可根据公式T=Jα 计算所需的平均扭矩。
其中，T为负载扭矩，J为转动惯量，α为加速度。
根据给定的加速度为5000 RPM/s，可得到平均扭矩T=Jα=0.5kg·m²×5000RPM/s=2500 N·m。
2.确定最大扭矩：最大扭矩一般是平均扭矩的2-3倍，以确保电机在加速和减速时能够提供足够的动力。
假设最大扭矩为平均扭矩的2倍，即最大扭矩为5000N·m。
3.确定转速范围：根据要求的最大转速为300RPM，可以根据实际情况选择合适的步进电机型号。
一般来说，步进电机的最大转速会在数据手册中给出。
4.确定驱动电流：驱动电流的大小与所需的扭矩和转速有关。
步进电机型号、参数、选择
一、步进电动机简介
1. 步进电动机的历史 2. 步进电动机的定义
3. 4. 5. 6. 7.
步进电动机的工作原理 步进电动机的机座号 步进电动机构造 步进电动机主要参数 步进电动机的特点
一、步进电动机简介
1. 步进电动机的历史：德国百格拉公司于1973年发明了五相混 合式步进电机及其驱动器；1993年又推出了性能更加优越的三相 混合式步进电机。我国在80年代以前，一直是反应式步进电机占 统治地位，混合式步进电机是80年代后期才开始发展。 2. 步进电动机的定义：是一种专门用于速度和位置精确控制的 特种电机，它旋转是以固定的角度（称为步距角）一步一步运行 的，故称步进电机。 3. 步进电动机的工作原理 以单极性电机为例来解释 工作原理
4. 步进电动机的机座号：主要有35、39、42、57、86、110等 5. 步进电动机构造：由转子（转子铁芯、永磁体、转轴、滚珠 轴承），定子（绕组、定子铁芯），前后端盖等组成。最典型两相 混合式步进电机的定子有8个大齿，40个小齿，转子有50个小齿； 三相电机的定子有9个大齿，45个小齿，转子有50个小齿。
2. 电机定位精度的选择
机械传动比确定后，可根据控制系统的定位精度选择步进电机 的步距角及驱动器的细分等级。一般选电机的一个步距角对应 于系统定位精度的1/2 或更小。 注意：当细分等级大于1/4后，步距角的精度不能保证。 伺服电机编码器的分辨率选择：分辨率要比定位精度高一个数量 级。
3. 电机力矩选择 步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定电机的静 力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯 性负载和摩擦负载二种。直接起动时（一般由低速）时二种负 载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要 考虑摩擦负载。一般情况下，静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好， 静力矩一旦选定，电机的机座及长度便能确定下来（几何尺寸） • 转动惯量计算
同步带步进电机选型计算
选择同步带步进电机的型号时，一般需要考虑以下几个因素：
1. 负载要求：首先确定需要驱动的负载特性，包括负载的惯性、转动惯量、所需的扭矩和速度等。
这些参数将会影响到选择电机的型号和尺寸。
2. 步距角：步进电机的步距角是一个重要的参数，通常是1.8°或0.9°。
较小的步距角可以提供更精细的位置控制，但通常会降低最大转速和扭矩。
3. 驱动方式：确定使用同步带传动的方式，以便根据负载和速度要求来选择合适的同步带规格。
4. 环境条件：考虑电机所处的工作环境条件，如温度、湿度和其他环境因素，以便选择符合要求的防护等级。
5. 动力电源：确定可用的电源类型和电压范围，以便选择合适的电机型号和驱动器。
6. 可靠性要求：根据应用的要求，选择具有足够可靠性和寿命的电机产品。
在选择同步带步进电机时，还需要结合具体的应用场景和性能要求进行综合考虑，通常可以借助厂商提供的选型软件或者咨询相关的电机专业人士来进行详细的计算和选型。
步进电机及驱动器参数计算与选型
三、电机选型计算方法
1. 电机最大速度选择
2. 电机定位精度的选择 3. 电机力矩选择
三、电机选型计算方法
选择电机一般应遵循以下步骤：
1. 电机最大速度选择 步进电机最大速度一般在600～1200 rpm。
交流伺服电机额定速度一般在3000 rpm，最大转速为5000rpm。
机械传动系统要根据此参数设计。
2. 电机定位精度的选择
机械传动比确定后，可根据控制系统的定位精度选择步进电机 的步距角及驱动器的细分等级。一般选电机的一个步距角对应 于系统定位精度的1/2 或更小。 注意：当细分等级大于1/4后，步距角的精度不能保证。 伺服电机编码器的分辨率选择：分辨率要比定位精度高一个数量 级。
3. 电机力矩选择
二、步进驱动器简介
步进驱动器：是一种能使步进电机运转的功率放大器，能把控制器
发来的脉冲信号转化为步进电机的角位移，电机的转速与脉冲频率
成正比，所以控制脉冲频率可以精确调速，控制脉冲数就可以精确 定位。
电机控制原理图
1. 恒流驱动
恒流控制的基本思想是通过控制主 电路中MOSFET的导通时间，即调节 MOSFET触发信号的脉冲宽度，来达 到控制输出驱动电压进而控制电机 绕组电流的目的。
运转。其步距状态的移动会产生1 步距响应。
1 步距响应图
电机驱动电压越高，电机电流越大，负载越轻，电机体积越小， 则共振区向上偏移，反之亦然。步进电机低速转动时振动和噪声 大是其固有的缺点，克服两相混合式步进电机在低速运转时的振 动和噪声方法：
a. b. c. d. e. f. g. 通过改变减速比等机械传动避开共振区； 采用带有细分功能的驱动器； 换成步距角更小的步进电机； 选用电感较大的电机 换成交流伺服电机，几乎可以完全克服震动和噪声，但成本高； 采用小电流、低电压来驱动。 在电机轴上加磁性阻尼器；
步进电机驱动器选型表
步进电机驱动器选型表打“☆”的为首推新型号！类型序列型号相数电流A(max)电压（max）细分数（max）适配电机备注(适配电机及控制方式)混合式1☆SJ-2H042MA（轻巧型）2 2.0 DC12-32V 1/2/4/8 35、39、42、57BYG系列适配电流2.0A以下的电机控制方式：CP+ CP- DIR+ DIR- SJ-2H042MB（轻巧型）2 2.0 DC12-32V 1/2/4/8 35、39、42、57BYG系列适配电流2.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：OPTO CP DIR FREE2SJ-2042A黑色，精致型2 2.0 DC18-36V2/……/1285/……/12535、39、42、57BYG系列适配电流2.0A以下的电机控制方式：CP+ CP- DIR+ DIR-3SJ-220MA带风扇2 2.0DC18-40V(AC16-30V)2/……/1285/……/12535、39、42、57BYG系列适配电流2.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：OPTO CP DIR FREE4SJ-240黑色，带风扇2 4.0 DC18-38V 整、半步57、85、86BYG系列适配电流4.0A以下的电机控制方式：CP+ CP- DIR+ DIR- CLR+ CLR- 5☆SJ-230M2☆SJ-230M52 3.0 DC24-40V2/4/8/16/3242、57BYG系列适配电流3.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：OPTO CP DIR FREE2/5/10/20/406☆SJ-2H30M2☆SJ-2H30M52 3.0DC24-40V(AC18-28V)2/4/8/16/322/5/10/20/4042、57BYG系列适配电流3.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：OPTO CP DIR FREE7☆SJ-2057A黑色，精致型2 3.0 DC18-40V 2/……/128 39、42、57BYG系列适配电流3.0A以下的电机控制方式(共阳接法):公共端脉冲方向脱机8 ☆SJ-240M 2 4.0DC24-45V(AC18-32V)2/……/1285/……/12557、85、86BYG系列适配电流4.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：COM CP DIR RST9☆SJ-2H090M2☆SJ-2H090M52 5.0AC1:17VAC2:40-60V2/4/8/16/3285、86、90系列适配电流5.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：OPTO CP DIR FREE2/5/10/20/4010☆SJ-2H090MS2☆SJ-2H090MS52 5.0 AC40-60V2/4/8/16/322/5/10/20/4085、86、90BYG系列适配电流5.0A以下的电机控制方式：CP+ CP- DIR+ DIR- EN+ EN-汉德保步进电机11 ☆SJ-2H50M2☆SJ-2H50M52 5.0 DC<80V2/4/8/16/322/5/10/20/4085、86、90BYG系列适配电流5.0A以下的电机控制方式：CP+ CP- DIR+ DIR- EN+ EN-12 SJ-2H110MS 2 7.0 AC65-100V 2/……/1285/……/12590、110、130系列适配电流7.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：OPTO CP DIR FREE13 ☆SJ-2H110M2☆SJ-2H110M52 8.0 AC100V2/4/8/16/322/5/10/20/4090、110、130系列适配电流8.0A以下的电机控制方式：CP+ CP- DIR+ DIR- EN+ EN-14 SJ-2H80M22 8.0AC1:17VAC2:60-110V2/4/8/16/3290、110、130BYG系列适配电流8.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：OPTO CP DIR FREE SJ-2H80M5 2/5/10/20/4015 ☆SJ-2H80MS22 8.0AC1:17V（空）AC2:60-110V2/4/8/16/322/5/10/20/4090、110、130BYG系列适配电流8.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：OPTO CP DIR FREE ☆SJ-2H80MS516 ☆SJ-2H80MK2☆SJ-2H80MK52 8.0AC80V----AC220V2/4/8/16/322/5/10/20/40110、130BYG系列适配电流8.0A以下的电机控制方式：CP+ CP- DIR+ DIR- EN+ EN-17 SJ-280 2 10.0 AC80-220V 半步110、130BYG系列适配电流8.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：+5V CP M R三相混合式驱动器1☆SJ-3H090M 3 5.0 AC40-60V 细分数看说明书57、85、86、90系列适配电流5.0A以下的电机控制方式：CP+ CP- DIR+ DIR- EN+ EN-2 ☆SJ-3H110MA3 6.8AC220V(电压可依用户改变)细分数看说明书90、110系列适配电流7.0A以下的电机控制方式：CP+ CP- DIR+ DIR- EN+ EN- SJ-3H110MB3 ☆SJ-3H130MA3 8.0AC220V(电压可依用户改变)细分数看说明书110、130系列适配电流8.0A以下的电机控制方式：CP+ CP- DIR+ DIR- EN+ EN- SJ-3H130MB4 ☆SJ-3H80MA3 10.0 AC220V细分数看说明书110、130系列适配电流10.0A以下的电机控制方式：CP+ CP- DIR+ DIR- EN+ EN- SJ-3H80MB反 1 ☆SJ-3F075M 36线4.0 DC24-40V 1/5/10/20/40 45、55、75BC/BF系列适配电流4.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：OPTO CP DIR FREE汉德保步进电机应式2 ☆SJ-3C075M36线4.0DC24-40V(AC18-28V)1/5/10/20/40 45、55、75BC/BF系列适配电流4.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：OPTO CP DIR FREE 3 SJ-3F090M36线5.0AC1:17VAC2:40-60V1/5/10/20/40 90BC/BF系列适配电流5.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：OPTO CP DIR FREE 4 ☆SJ-380BF36线10.0 AC80-220V 半步110、130BC/BF系列适配电流10.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：+5V CP M R 5 ☆SJ-3F110M36线8.0AC1:17VAC2:60-120V1/5/10/20/40 110、130BC/BF系列适配电流8.0A以下的电机控制方式(共阳接法)：OPTO CP DIR FREE汉德保步进电机。
电机驱动器的选型与控制策略比较分析
电机驱动器的选型与控制策略比较分析引言：电机驱动器是将电能转换为机械能的重要装置，广泛应用于工业生产和日常生活中。
在选择电机驱动器和制定控制策略时，需要综合考虑多种因素，如效率、成本、功率密度和可靠性等。
本文将对电机驱动器的选型和控制策略进行比较分析，以帮助读者了解不同的选择和控制策略在实际应用中的优劣势。
一、电机驱动器的选型1. 直流电机驱动器直流电机驱动器是较早应用的一种驱动器，其优点是速度调节范围广、响应快、转矩平滑，适应性强。
然而，直流电机的机械结构复杂，维护成本较高，且容易发生火花和腐蚀等现象，因此在某些场合有一定的局限性。
2. 交流电机驱动器交流电机驱动器是当前主流的驱动器类型之一，其优点是结构简单、成本较低、维护方便。
交流电机驱动器可以分为感应电机驱动器和永磁同步电机驱动器两种类型。
感应电机驱动器适用于大功率和高转速的应用，而永磁同步电机驱动器则适用于小功率和低转速的应用。
3. 步进电机驱动器步进电机驱动器是一种将电机旋转通过精确的步进控制来实现的驱动器。
步进电机驱动器的优点是定位精度高、转矩稳定、速度控制容易，适用于精确控制的领域，如印刷机械、数控机床等。
二、电机驱动器的控制策略比较分析1. 电压源控制电压源控制是常用的一种控制策略，通过电压的调节来控制电机的转速和转矩。
优点是控制简单、可靠性高，适用于大多数应用场景。
但在低速和高速工作条件下，电机转矩的精度会有一定抖动，且滞后性较大。
2. 电流源控制电流源控制是一种更为精确的控制策略，通过电流的调节来控制电机的转速和转矩。
相比电压源控制，电流源控制可以提供更稳定的转矩和更精确的转速控制。
然而，电流源控制对电机的参数要求较高，且易受负载扰动影响。
3. 矢量控制矢量控制是基于电机的转子定向原理，通过提供转子磁场定向的控制量来实现电机的转速和转矩控制。
矢量控制具有高精度、高动态响应和稳态性能好等优点，适用于高性能和高要求的应用场景，如电动汽车和电梯等。
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4.2
6
4.2
7
5.5 6.5
电阻(Ω)
电感(mH)
长度L(mm)
转子惯量 (g.cm²)
重量(kg)
适配驱动器
6.6
7.5
20
11
0.12
7.5
6
34
20
0.2
6.7
7.5
40
54
0.28
8.7
20.8
48
77
0.34
EZM322
1.4
1.4
41
120
0.45
1.65
2.2
51
275
0.65
1.8
电感(mH)
长度L(mm)
转子惯量 (g.cm²)
重量(kg)
适配驱动器
1.3
1.4
42
110
0.4
0.7
1.7
56
300
0.75
3EZM580
1.05
2.4
76
480
1.1
3EZM780
0.96
2.4
57
1100
1.65
1.2
4.2
97
2320
2.7
3EZM880
3EZM880A
6
25
127
3300
备注
控制型EZD系列数字步进驱动器主要特点： 1、具有速度控制指令模式，无需外部控制脉冲实现对 电机精确控制； 2、具有低噪声、高平稳性、低振动和低发热特点； 3、具有电机缺相、过压、过流和短路保护； 4、具有限位保护功能
简易网络型EZN系列数字步进驱动器主要特点： 1、具有RS485通讯接口和modebus通讯协议，可通过控 制指令实现对电机精准控制； 2、具有低噪声、高平稳性、低振动和低发热特点； 3、具有电机缺相、过压、过流和短路保护； 4、具有回原点和限位保护功能；
110VAC 220VAC 24~36VDC 36~60VDC
2.0~7.2 2.0~7.2 2.0~7.2 2.0~7.2 2.0~7.2 2.0~8.0 2.0~8.0
57 86 57 86 86 110 110 130 110 130
57 57
标准型EZM系列数字步进驱动器主要特点： 1、在传统标准差分控制信号接口上，具有PLC接线接 口，控制型号可以与PLC直接连接； 2、具有低噪声、高平稳性、低振动和低发热特点； 3、具有高加速和高起跳速度特点； 4、具有电机缺相、过压、过流和短路保护； 5、具有高细分，最高512，最细分单位为1； 6、具有交直流输入电源版本；
推荐工作电压 24~36VDC 30~60VDC 24~48VAC 36~60VAC 24~36VDC 30~60VDC 24~48VAC 36~60VAC
工作电流（A） 2.0~5.2 2.0~7.2 2.0~7.2 2.0~7.2 2.0~5.2 2.0~7.2 2.0~7.2 2.0~7.2
使用电机 42 57 57 86 57 86 86 110 42 57 57 86 57 86 86 110
80~150VAC
110VAC
2.0~8.0
110 130
3EZM2280
150~230VAC
220VAC
2.0~8.0
110 130
型号 EZD552 EZD872 EZD872A EZD872H EZN552 EZN872 EZN872A EZN872H
工作电压 20~50VDC 30~80VDC 20~60VAC 30~80VAC 20~50VDC 30~80VDC 20~60VAC 30~80VAC
型号 EZM322
工作电压 12~30VDC
推荐工作电压 12~24VDC
工作电流（A） 0.5~2.2
使用电机 35 39 42
备注
EZM442
20~50VDC
24~36VDC
0.5~4.2
42 57
EZM552
20~50VDC
24~36VDC
0.5~5.2
42 57
EZM852
20~80VDC
36~60VDC
3.8
3EZM880H
深圳市英纳仕电气有限公司控制事业部由资深控制和电机专家组成，公司设计开发了DSP控制技术，全数字步进驱动系列产品，产品包括标准型EZM系列、控制型EZD系列和 简易网络型EZN系列。英纳仕电气设计开发的数字式步进驱动产品突出特点如下：
1、具有PLC接线接口，控制信号可以PLC直接连接； 2、具有低噪声、高平稳性、低振动和低发热等特点； 3、具有高加速和高起跳速度特点； 4、具有电机缺相、过压、过流和短路保护； 5、最高细分为512，最小细分单位为1； 6、具有交直流输入版本。
相数
三 相 步 进 电 机
外型
型号
静扭矩 (NM)
步距角(º)
引线数
573S05
0.6
1.2
6
573S09
0.9
1.2
6
57
573S15
1.5
1.2
6
863S22
2.26
1.2
6
863S42
4.26
1.2
6
86
863S68H 6.78
1.2
6
相电流
5.2 5.6 5.8 5 5.2 5.8
电阻(Ω)
深圳市英纳仕电气有限公司 步进电机与步进驱动器选型表V1.1
相数
两 相 步 进 电 机
外型
型号
静扭矩 (NM)
步距角(º)
引线数
39HS01 0.065
1.8
4
39
39HS02
0.12
1.8
4
42HS02
0.22
1.8
4
42
42HS03
0.3
1.8
4
57HS04
0.4
1.8
6
57HS06
0.6
1.8
EZM适用领域： 激光加工、医疗机械、生化仪器、小型数控系统、雕 刻、包装等领域。
3EZM880
30~80VDC
36~60VDC
2.0~8.0
48VAC
2.0~8.0
86
3EZM880H
30~80VAC
36~60VAC
2.0~8.0
86 110
3EZM1180
2.5
56
300
0.7
1
2.4
76
480
1
EZM552/
0.7
2
84
510
1.2
EZM852
1.4
3.9
65
1000
1.7
0.75
3.4
80
1400
2.3
EZM872
EZM872A
0.9
6
118
2700
3.8
EZM872H
0.9
12
99
5500
5
EZM1172/
0.8
15
150
11000
8.4
EZM2272
8
57HS09
0.9
1.8
8
57HS13
1.3
1.8
8
57
57HS22
2.2
1.8
8
86HS35
3.5
1.8
8
86HS45
4.5
1.8
8
86
86HS85
8.5
1.8
8
110HS10
11
1.8
4
110 110HS20
20
1.8
4
相电流
串联
并联
0.4
0.6
0.8
0.7
2
4
2
4
2
4
2.5
4
2.5
5
3.5
6
0.5~5.2
42 57
EZM872 EZM872A EZM872H EZM1172 EZM1172 3EZM580 3EZM780
30~80VDC 20~60VAC 30~80VAC 80~150VAC 150~230VAC 20~50VDC 20~70VDC
36~60VDC 24~48VAC 36~60VAC