步进电机常识及改造
2021 步进电机及驱动器基础知识
注：驱动器信号电压比较常用的有5V和24V，我司一般出厂默认5V信号，如客户需要24V合同和送 货单上应该备注清楚。
2.3、步进驱动器面板丝印内容介绍
控制信号
脉冲信号：PU/PUL/PILS+ PU/PUL/PILS-
方向信号：DR/DIR+ DR/DIR-
使能信号：EN/ENA+ EN/ENA-
“IE1000”：表示1000线增量式编码
1.3、步进电机的主要参数
①步进电机的相数：是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、五相步进电机。 ②步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移。 ③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。 ④丢步：电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数，一般原因是电机异常或者负载过重。 ⑤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。
PLC、运动控制卡、单片机等
步进电机控制原理图
①二相步进电： 步距角为1.8或0.9度的4线、6线、 8线步进电机
②三相步进电机： 步距角为1.2度的步进电机
2.2、步进驱动器命名规则：
MA D 5 56 R - M
① ②③ ④ ⑤ ⑥
①驱动器相数：MA：二相混合式步进驱动器， MC：三相混合式步进驱动器
银色
直流：DC20-50V
银色 黑色 黑色 黑色 蓝色 蓝色 蓝色 银色 银色 银色
交、直流通用：AC24-80V 交、直流通用：AC24-80V 直流：DC24-80V 交流：AC85-265V 直流：DC18-50V 交、直流通用：AC18-80V 交、直流通用：AC18-80V 交流：AC110-240V 交流：AC110-240V 交H=平行双扁
步进电机的使用
（5）矩角特性：步进电机的转子离开平衡位置后所具有的恢复转矩，随着转角的偏移而变化。步进电动机静转矩与失调角的关系称为矩角特性。
（6）静态温升：指电机静止不动时，按规定的运行方式中最多的相数通以额定静态电流，达到稳定的热平衡状态时的温升。
2、系统概述：步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号（来自控制器），它就驱动步进电动按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
3、系统控制：步进电机不能直接接到直流或交流电源上工作，必须使用专用的驱动电源（步进电机驱动器）。控制器（脉冲信号发生器）可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时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。
（7）步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定频率就无法启动,并伴有啸叫声。
步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。
★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，不同相数的步进电机，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，使用两相步进电机（四相步进电机）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。
★特种步进电机能够防水、防油，用于某些特殊场合。例如水下机器人，就需要放水步进电机。75BYG系列步进电机大多是防水结构。对于特种用途的步进电机，就要针对性选择了。
步进电机工作原理及维护
步进电机工作原理及维护摘要：步进电机是一种常见的电动机类型，具有精准的位置控制和高转速的特点。
本文将介绍步进电机的工作原理、分类以及维护方法，为读者提供了解和维护步进电机的基础知识。
引言：步进电机是一种常用的电动机类型，广泛应用于工业自动化、机械控制等领域。
它通过电脉冲信号驱动转子，实现精准的位置控制。
本文将深入探讨步进电机的工作原理及维护方法，帮助读者更好地了解和维护步进电机。
一、步进电机的工作原理步进电机是一种通过不断变换电磁场来实现转子位置变化的电动机。
其工作原理基于电磁感应和电磁力的相互作用。
1.1 磁场交替变化步进电机由定子（通常为两相、三相或四相）和转子（通常为永磁体）组成。
当通电时，定子绕组中产生的磁场会引起转子位置的变化。
通过不断变换定子绕组的通电顺序，可以实现转子位置的精确控制。
1.2 电子控制步进电机的转动是由电子控制信号（通常为电脉冲信号）驱动的。
当电子控制信号在定子绕组中传递时，会逐渐改变磁场的方向和大小，从而引起转子位置的变化。
电子控制器可以根据需要发出特定的电脉冲信号来控制步进电机的转动速度和方向。
1.3 步进角和分辨率步进电机的转子位置变化通常以步进角来表示。
步进角是指转子每次转动所经过的角度，通常为1.8度、0.9度、0.45度等。
较小的步进角可以实现更精确的位置控制。
步进电机的分辨率是指其每圈转动所能实现的位置数量，与步进角有关。
二、步进电机的分类步进电机可以根据不同的特性和应用进行分类。
以下是常见的步进电机分类：2.1 永磁式步进电机永磁式步进电机的转子是由永磁体构成的，具有结构简单、体积小、转矩大的特点，广泛应用于家用电器、工业自动化等领域。
2.2 混合式步进电机混合式步进电机的转子由永磁体和定子绕组构成，兼具了永磁式步进电机和可控硅式步进电机的优点，具有较高的控制精度和转矩。
2.3 可控硅式步进电机可控硅式步进电机的转子是由定子绕组和可控硅构成的，适用于转矩要求较高的场合，常用于数控机床、印刷设备等。
步进电机改进方案
步进电机改进方案1. 方案目标步进电机是一种常用的控制设备，广泛应用于工业、家电、汽车等领域。
然而，传统的步进电机在一些方面存在一些问题，如噪音大、功耗高、精度有限等。
我们的改进方案旨在解决这些问题，提高步进电机的性能和可靠性。
具体目标如下：1.降低噪音：通过优化电机结构和控制算法，减少步进电机运行时产生的噪音。
2.提高效率：通过优化驱动系统和控制算法，降低步进电机的功耗，提高其能源利用效率。
3.提高精度：通过改进步进电机的结构和控制算法，提高其定位精度和运动平滑性。
2. 实施步骤2.1 分析现有问题我们需要对现有步进电机的问题进行全面分析。
包括噪音来源、功耗分布、定位误差等问题进行测量和记录。
2.2 设计优化方案基于现有问题的分析结果，我们可以设计相应的优化方案。
主要包括以下几个方面：2.2.1 结构优化通过改进步进电机的结构，减少振动和噪音产生。
可以采用以下措施：•优化转子和定子的设计，减少磁场不均匀性和磁滞现象。
•优化轴承和支撑结构，减少运动过程中的摩擦和振动。
•采用阻尼材料和隔音设计，降低机械噪音传导。
2.2.2 控制算法优化通过改进步进电机的控制算法，提高其运动平滑性和定位精度。
可以采用以下措施：•优化步进电机驱动信号的形状和频率，减小驱动脉冲对电机的冲击。
•引入闭环控制系统，通过反馈信息实时调整驱动信号，提高定位精度。
•使用先进的运动规划算法，使电机运动更加平稳流畅。
2.2.3 驱动系统优化通过改进步进电机的驱动系统，降低功耗并提高效率。
可以采用以下措施：•使用高效的电源供应系统，提供稳定的电压和电流。
•优化驱动器的设计，减少能量损耗和热量产生。
•引入节能措施，如休眠模式和动态功率调整。
2.3 实施方案根据设计的优化方案，进行步进电机的改进实施。
具体步骤如下：1.设计并制造改进后的步进电机样品。
2.进行实验室测试和性能验证，包括噪音测试、功耗测试和定位精度测试等。
3.对测试结果进行分析和评估，根据需要进行调整和改进。
步进电机常识
步进电机常识步进电机常识一、概述步进电机是一种精密电动装置，可将电信号转换为机械运动，直线或旋转运动都可以。
步进电机以步进角逐次驱动转子转动，每个步进角代表转子移动的最小单位。
步进电机的控制比较简单，可用于许多自动化系统中，如CNC机床、3D打印机、自动售货机、医疗设备等。
二、类型1、永磁步进电机：通过在定子上布置多个永磁体，使电子交替上翻，在转子上形成磁极，实现转动。
2、混合式步进电机：定子和转子都有磁极，在两者之间形成磁场差，通过交替激励实现转动。
三、性能参数1、步进角度：指每次步进电机转动的角度。
2、步跳精度：指步进电机转动时的精度，一般是调整电流或闭环控制实现。
3、最大转速：转子的最大转速。
4、电阻：步进电机的电阻。
常用的有单极、双极、四极等。
5、工作温度：步进电机的工作温度范围。
6、电压、电流：步进电机的额定电压和工作电流。
四、控制方式1、全步进控制：每个步进角之间都会到达目标角度，可以实现较高的准确度，但相应需要更高的驱动能力和数码控制器。
2、半步进控制：每个步进角之间的中间位置都会达到一个偏离的角度，通过半步移动实现更高的转动精度。
3、微步进控制：通过对电流进行调整，实现更小的步进角度。
五、附件1、步进电机控制器2、电机驱动器3、配合装置4、电缆连接器六、法律名词及注释1、知识产权：知识产权是指人类在创造知识、传授知识和运用知识的过程中，享有的某种权力，包括专利、商标、著作权等。
2、质量管理体系：包括质量系统、质量策划、质量控制、质量评价、质量改进等一系列质量管理活动。
3、保密协议：保密协议是由保密双方，即信息提供方和信息接收方，签署的一种协议，用于确保信息的保密性和保护知识产权。
七、可能遇到的困难及解决办法1、步进电机过热：检查工作环境温度、步进电机外观是否有损伤，调整相应的电流参数。
2、步进电机震动过大：检查工作环境、电缆是否有松动或连接有问题，调整相应的步跳精度参数。
3、步进电机驱动器故障：检查电机驱动器是否符合要求、连接是否正常、电压是否稳定等，及时更换或修理。
步进电机存在的问题及解决方式
一，如何控制步进电机的方向？一、可以改变控制系统的方向电平信号。
二、可以调整电机的接线来改变方向，具体做法如下：对于两相电机，只需将其中一相的电机线互换接入驱动器即可，如A 和A-互换。
对于三相电机，将相邻两相的电机线互换，如：A，B，C 三相，互换A，B两相就可二，步进电机振动大，噪声也很大，什么原因？碰到这种情况是因为步进电机工作在振荡区，解决办法：一、改变输入信号频率CP来避开振荡区。
二、采用细分驱动器，使步距角减少，运行光滑些。
三，为何步进电机通电后，电机不运行？有以下几种原因会造成电机不转：一、过载堵转（此时电机有啸叫声）二、电机是不是处于脱机状态3、控制系统是不是有脉冲信号给步进电机驱动器，力辉表示接线是不是有问题四，步进电机抖动，不能持续运行，怎么办？碰到这种情况，首先检查电机的绕组与驱动器连接有没有接错检查输入脉冲信号频率是不是太高，是不是起落频设计不合理。
五，混合式步进电机驱动器的脱机信号FREE一般在什么情况下利用？当脱机信号FREE为低电平时，驱动器输出到电机的电流被切断，电机转子处于自由状态（脱机状态）。
在有些自动化设备中，若是在驱动器不断电的情况下要求直接转动电机轴（手动方式），就可以够将FREE信号置低，使电机脱机，进行手动操作或调节。
手动完成后，再将FREE信号置高，以继续自动控制。
六，如何选择步进电机驱动器供电电源？肯定驱动器的供电电压，然后肯定工作电流；供电电源电流一般按照驱动器的输出相电流I来肯定。
若是采用线性电源电源电流一般可取I的1.1～1.3倍；若是采用开关电源，电源电流一般可取I的1.5～2.0倍。
步进电机改进方案(一)
步进电机改进方案(一)步进电机改进方案背景在现代工业和家用电器领域，步进电机广泛应用于控制和传动系统中。
然而，传统的步进电机在某些方面存在一些限制和不足，亟待改进。
改进目标本方案旨在改进步进电机的性能和功能，提高其适用性和稳定性。
方案内容为了实现上述改进目标，我们将采取以下措施：1.采用新一代控制器：引入更先进的控制器，提供更精确的步进角度控制和更高的控制精度；2.优化驱动系统：改进电机驱动电路，提高功率传输效率和电机响应速度；3.引入闭环控制机制：通过反馈机制，实时调整步进电机的旋转速度和位置，提高运动精度；4.改进电机结构：优化步进电机的设计和材料选择，降低噪音和振动；5.提供更多接口：增加通信接口和控制选项，方便步进电机与其他设备进行集成。
方案优势通过以上改进措施，我们期望实现以下优势：•更精确的步进角度控制，适用于高精度运动控制系统；•更高的控制精度和稳定性，提高生产和制造过程的效率；•减少噪音和振动，提供更舒适的使用体验；•更多的接口选项，方便与其他设备进行连接和集成。
项目计划为了保证项目的顺利进行，我们将按以下计划进行实施：1.项目准备阶段：收集国内外步进电机改进案例和研究资料，并进行技术评估；2.方案设计阶段：确定改进措施和技术路线，并进行方案论证和优化；3.原型制作阶段：基于设计方案，制作步进电机改进的原型，并进行功能测试；4.改进优化阶段：根据测试结果，对方案进行调整和优化；5.产品生产阶段：通过小规模生产，验证方案的可行性和稳定性；6.产品推广阶段：设计营销策略，推广改进后的步进电机产品；7.用户反馈阶段：收集用户反馈和需求，进行产品改进和优化。
结论通过对步进电机的改进，我们可以显著提升其性能和适用性，满足更广泛的应用需求。
本方案旨在为步进电机行业带来新的发展机遇，进一步推动工业和科技的进步。
以上就是本方案的详细内容和计划安排，我们期待能与您合作，并共同推动步进电机改进的实施和发展。
步进电机的原理及控制方法
步进电机的原理及控制方法步进电机是一种常见的电机类型，具有精准定位、简单控制等优点，在许多应用领域得到广泛应用。
本文将介绍步进电机的工作原理以及常见的控制方法。
1. 工作原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械位移的电机。
其工作原理基于磁场相互作用，根据电磁学原理可分为单相和双相两种类型。
1.1 单相步进电机单相步进电机由定子和转子两部分组成，定子上绕有线圈，通电时产生磁场。
转子上装有磁性材料，根据两者之间磁场相互作用来实现旋转。
1.2 双相步进电机双相步进电机比单相步进电机更常见，其定子上有两组线圈，通电时可以产生不同方向的磁场，从而实现精确的步进运动。
2. 控制方法步进电机的控制方法主要包括开环控制和闭环控制两种。
2.1 开环控制开环控制是指通过给步进电机提供一定频率和脉冲数的信号来实现旋转运动，但无法保证绝对的位置精准度。
这种方法简单易实现，适用于一些对位置要求不高的应用场景。
2.2 闭环控制闭环控制通过在步进电机系统中加入位置反馈传感器，实时监测电机位置并与设定位置进行比较，从而调整控制信号以实现精确的位置控制。
闭环控制能够提高系统的稳定性和精度，适用于对位置要求较高的应用。
3. 应用领域步进电机在许多领域得到广泛应用，如打印设备、数控机床、医疗设备等。
其精准性和简单控制特点使其成为自动化设备中重要的驱动元件。
结语步进电机作为一种重要的电机类型，具有独特的工作原理和控制方法，为许多自动化设备的驱动提供了可靠保障。
通过深入了解步进电机的原理和控制方法，可以更好地应用于实际场景中，发挥其优势，实现精准的位置控制和运动控制。
步进电机在应用中的一些注意点与选择、改造
步进电机在应用中的一些注意点步进电机有步距角（涉及到相数）、静转矩、及电流三大要素组成。
一旦三大要素确定，步进电机的型号便确定下来了，那么选择的时候注意点应该有哪些呢？1.步进电机最好不使用整步状态，整步状态时振动大，这样子会影响使用的效果;2.步进电机应用于低速场合-每分钟转速不超过1000转,（0.9度时6666pps)，最好在1000-3000pps(0.9度）间使用,可通过减速装置使其在此间工作，此时电机工作效率高，噪音低；3.转动惯量大的负载应选择大机座号电机；4.电机在较高速或大惯量负载时，一般不在工作速度起动，而采用逐渐升频提速，一电机不失步，二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度；5.高精度时，应通过机械减速、提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决，也可以采用5相电机，不过其整个系统的价格较贵，真正生产此类的商家比较少，这个局限性限制了产品的进一步发展；6.电机不应在振动区内工作，如若必须可通过改变电压、电流或加一些阻尼的解决；7.电机在600pps（0.9度）以下工作，应采用小电流、大电感、低电压来驱动；教你如何选择步进电机的方法？了解过步进电机的应用中注意的一些特点，步进电机有步距角，静力矩的选择，电流的选择等等，今天我们就来具体的分享下。
电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率（当量）换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度（包括减速）。
电机的步距角应等于或小于此角度。
目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度（五相电机）、0.9度/1.8度（二、四相电机）、1.5度/3度（三相电机）等。
步进电机中电流的选择也是步进电机选择中必不可少的，由于电流参数的不同，其运行的特性差别也比较大，可以依据矩频特性曲线图，判断电机的电流等等。
步进电机如何进行节能改造不同机械的设备生产厂家，都有不同的方法，以前改造方式都虽然能够一定程度上节能，但是都有一些其他的弊端，步进电机的节能改造为工控自动化行业的厂家带来一定的动力；步进电机的改造技术就是把传动的步进电机换成步进伺服电机，伺服电机是一种精度非常高的，响应速度非常快的智能电机，但是成本高，能量消耗十分的巨大，如果我们将步进电机采用闭环系统，则具有伺服电机的功能，并将步进电机和电机驱动器集成为一体，从根本上改变了步进电机原有的不足，也缩小了安装空间，成本相对于伺服电机来说则降低了成本，电能比之前的传动电机消耗要少，从电量消耗的测试中可以看到，步进电机节能改造后，平均节能率在50%以上，最高达到了90%多，而且改造过后，还能提高机械设备的精密度，降低机器在运行中的损耗，提高机器的使用寿命和减少使用中的噪音。
步进电机常识
步进电机常识BF Bus Fault 总线故障——总线发生故障亮SF System Fault 系统故障——模块硬件故障或者软件故障亮RUN 运行——运行时亮FRCE 强制——当强制变量时亮STOP 停止——PLC处于停止状态时亮1.步进电机为什么要配步进电机驱动器才能工作？步进电机作为一种控制精密位移及大范围调速专用的电机, 它的旋转是以自身固有的步距角角（转子与定子的机械结构所决定）一步一步运行的, 其特点是每旋转一步，步距角始终不变，能够保持精密准确的位置。
所以无论旋转多少次，始终没有积累误差。
由于控制方法简单，成本低廉，广泛应用于各种开环控制。
步进电机的运行需要有脉冲分配的功率型电子装置进行驱动, 这就是步进电机驱动器。
它接收控制系统发出的脉冲信号，按照步进电机的结构特点，顺序分配脉冲，实现控制角位移、旋转速度、旋转方向、制动加载状态、自由状态。
控制系统每发一个脉冲信号, 通过驱动器就能够驱动步进电机旋转一个步距角。
步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。
角位移量与脉冲个数相关。
步进电机停止旋转时，能够产生两种状态：制动加载能够产生最大或部分保持转矩（通常称为刹车保持，无需电磁制动或机械制动）及转子处于自由状态（能够被外部推力带动轻松旋转）。
步进电机驱动器，必须与步进电机的型号相匹配。
否则，将会损坏步进电机及驱动器。
2.什么是驱动器的细分？运行拍数与步距角是什么关系？“细分”是针对“步距角”而言的。
没有细分状态，控制系统每发一个步进脉冲信号，步进电机就按照整步旋转一个特定的角度。
步进电机的参数，都会给出一个步距角的值。
如110BYG250A 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°），这是步进电机固有步距角。
通过步进电机驱动器设置的细分状态，步进电机将会按照细分的步距角旋转位移角度，从而实现更为精密的定位。
以110BYG250A电机为例，列表说明：电机固有步距角运行拍数细分数电机运行时的真正步距角0.9°/1.8°8 2细分，即半步状态0.9°0.9°/1.8°20 5细分状态0.36°0.9°/1.8°40 10细分状态0.18°0.9°/1.8°80 20细分状态0.09°0.9°/1.8°160 40细分状态0.045°可用看出，细分数就是指电机运行时的真正步距角是固有步距角(整步）的几分指一。
步进电机讲解
浅析步进电机
前 言
PREFACE
1、步进电机的基本理论
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当给步进电机加一个脉冲信号，它就会按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它是按固定的角度一步一步运行的。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。
一体化设计：把转子位置传感器，减速齿轮等和电动机本体综合设计在一起，使之具有更加优越的控制性能 。
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4、步进电机的技术指标
4、步进电机的技术指标
C：通电状态系数，单拍、双拍C=1，单双拍C=2。
M：控制绕组的相数
5、步进电机的相关计算
Zr：转子的齿数
f：通电频率（1/s）
θs：步距角（度）
n：转速（r/min）
转角由脉冲数产生
转速由脉冲频率产生
转向由方向信号决定
6、步进驱动器简述
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。
7、步进电机驱动流程
8、步进驱动器驱动框图
9、步进电机的优点
步距值不受各种干扰因素的影响：转子运动的速度主要取决于脉冲信号的频率。转子运动的总位移量则取决于总的脉冲信号数。
误差不积累：步进电动机每走一步所转过的角度与理论步距值之间总有一定的误差，但每转一圈的累积误差为零
控制性能好：起动、转向及其他任何运行方式的改变, 都在少数脉冲内完成。
10、步进电机的选型
步距角的选择 ：取决于负载精度的要求
关于步进电机的所有知识点
关于步进电机的所有知识点步距角精度：步进电机每转过一个步距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。
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。
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。
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。
最大空载的运行频率：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。
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。
步进电机机座号：是指电机外形、安装尺寸的大小等等。
号码小的几座外形也小，号码数字大的外形也大。
步进电机选型：注意频率转速1、步进电机一定时，供给驱动器的电压值对电机性能影响大，电压越高，步进电机能产生的力矩越大，越有利于需要高速应用的场合，但电机的发热随着电压、电流的增加而加大，所以要注意电机的温度不能超过最大限值2、步进电机输入电压一般设置在步进点击额定电压的3~25倍，注意驱动器的允许电压范围步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移。
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,转子齿为50齿电机为例,四拍运行时步距角为θ=360度/（50*4）=1.8度，八拍运行时步距角为θ=360度/（50*8）=0.9度。
细分倍数：将单个步距角进行细分，几倍就除以几。
例如：8倍的细分倍数就是在接收到8个脉冲后转动一个步距角1.8度。
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°。
步进电机基础知识：类型、 用途和工作原理
步进电机基础知识：类型、用途和工作原理本文将为您介绍步进电机的基础知识，包括其工作原理、构造、控制方法、用途、类型及其优缺点。
1)步进电机：步进电机是一种通过步进（即以固定的角度移动）方式使轴旋转的电机。
其内部构造使它无需传感器，通过简单的步数计算即可获知轴的确切角位置。
这种特性使它适用于多种应用。
2)步进电机工作原理:与所有电机一样，步进电机也包括固定部分（定子）和活动部分（转子）。
定子上有缠绕了线圈的齿轮状突起，而转子为永磁体或可变磁阻铁芯。
稍后我们将更深入地介绍不同的转子结构。
图1显示的电机截面图，其转子为可变磁阻铁芯。
图1:步进电机截面图步进电机的基本工作原理为：给一个或多个定子相位通电，线圈中通过的电流会产生磁场，而转子会与该磁场对齐；依次给不同的相位施加电压，转子将旋转特定的角度并最终到达需要的位置。
图2显示了其工作原理。
首先，线圈A通电并产生磁场，转子与该磁场对齐；线圈B通电后，转子顺时针旋转60°以与新的磁场对齐；线圈C通电后也会出现同样的情况。
下图中定子小齿的颜色指示出定子绕组产生的磁场方向。
图2:步进电机的步进3)步进电机的类型与构造步进电机的性能（无论是分辨率/步距、速度还是扭矩）都受构造细节的影响，同时，这些细节也可能会影响电机的控制方式。
实际上，并非所有步进电机都具有相同的内部结构（或构造），因为不同电机的转子和定子配置都不同。
3.1转子步进电机基本上有三种类型的转子：永磁转子：转子为永磁体，与定子电路产生的磁场对齐。
这种转子可以保证良好的扭矩，并具有制动扭矩。
这意味着，无论线圈是否通电，电机都能抵抗（即使不是很强烈）位置的变化。
但与其他转子类型相比，其缺点是速度和分辨率都较低。
图3显示了永磁步进电机的截面图。
图3:永磁步进电机可变磁阻转子：转子由铁芯制成，其形状特殊，可以与磁场对齐（请参见图1和图2）。
这种转子更容易实现高速度和高分辨率，但它产生的扭矩通常较低，并且没有制动扭矩。
步进电机常识
BF Bus Fault 总线故障——总线发生故障亮SF System Fault 系统故障——模块硬件故障或者软件故障亮RUN 运行——运行时亮FRCE 强制——当强制变量时亮STOP 停止——PLC处于停止状态时亮1.步进电机为什么要配步进电机驱动器才能工作？步进电机作为一种控制精密位移及大范围调速专用的电机, 它的旋转是以自身固有的步距角角（转子与定子的机械结构所决定）一步一步运行的, 其特点是每旋转一步，步距角始终不变，能够保持精密准确的位置。
所以无论旋转多少次，始终没有积累误差。
由于控制方法简单，成本低廉，广泛应用于各种开环控制。
步进电机的运行需要有脉冲分配的功率型电子装置进行驱动, 这就是步进电机驱动器。
它接收控制系统发出的脉冲信号，按照步进电机的结构特点，顺序分配脉冲，实现控制角位移、旋转速度、旋转方向、制动加载状态、自由状态。
控制系统每发一个脉冲信号, 通过驱动器就能够驱动步进电机旋转一个步距角。
步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。
角位移量与脉冲个数相关。
步进电机停止旋转时，能够产生两种状态：制动加载能够产生最大或部分保持转矩（通常称为刹车保持，无需电磁制动或机械制动）及转子处于自由状态（能够被外部推力带动轻松旋转）。
步进电机驱动器，必须与步进电机的型号相匹配。
否则，将会损坏步进电机及驱动器。
2.什么是驱动器的细分？运行拍数与步距角是什么关系？“细分”是针对“步距角”而言的。
没有细分状态，控制系统每发一个步进脉冲信号，步进电机就按照整步旋转一个特定的角度。
步进电机的参数，都会给出一个步距角的值。
如110BYG250A 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°），这是步进电机固有步距角。
通过步进电机驱动器设置的细分状态，步进电机将会按照细分的步距角旋转位移角度，从而实现更为精密的定位。
以110BYG250A电机为例，列表说明：电机固有步距角运行拍数细分数电机运行时的真正步距角0.9°/1.8°8 2细分，即半步状态0.9°0.9°/1.8°20 5细分状态0.36°0.9°/1.8°40 10细分状态0.18°0.9°/1.8°80 20细分状态0.09°0.9°/1.8°160 40细分状态0.045°可用看出，细分数就是指电机运行时的真正步距角是固有步距角(整步）的几分指一。
浅谈步进电机维护
浅谈步进电机维护概要：减少发热，就是减少铜损和铁损。
减少铜损有两个方向，减少电阻和电流，这就要求在选型时尽量选择电阻小和额定电流小的电机，对两相电机，能用串联的电机就不用并联电机。
但是这往往与力矩和高速的要求相抵触。
对于已经选定的电机，则应充分利用驱动器的自动半流控制功能和脱机功能，前者在电机处于静态时自动减少电流，后者干脆将电流切断。
另外，细分驱动器由于电流波形接近正弦，谐波少，电机发热也会较少。
减少铁损的办法不多，电压等级与之有关，高压驱动的电机虽然会带来高速特性的提升，但也带来发热的增加。
所以应当选择合适的驱动电压等级，兼顾高速性、平稳性、发热、噪音等指标。
正常情况下步进电机转过的总角度和输入的脉冲的频率保持严格的对应关系，不受电压波动和负载变化的影响。
一、步进电机的工作原理步进电机是一种将电脉冲信号转化为角位移的执行机构。
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（称为“步距角”），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
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。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差（精度为100%）的特点，广泛应用于各种开环控制系统装备。
二、步进电机常见故障诊断及简单的处理1、温度过高诊断及处理方法：触摸电机外壳，温度明显过（异常）高。
要防止温度过高，工作方式要符合技术要求，控制环境温度，经常检查电路电压是否稳定。
2、步进电动机失步诊断及处理方法：（1）转子的加速度慢于步进电机的旋转磁场，也即是低于换相速度而产生的。
这是因为输入电机的电能不足，在步进电机中产生的同步力矩无法令转子速度跟随定子磁场的旋转速度，从而引起失步。
并且凡是比这时频率高的工作频率都必将失步。
这种失步说明了步进电机的拖动能力不够。
一旦减少负载，或者提高绕组的激磁电流，则有可能克服失步。
步进电机内部构造与调整改动方向的办法
步进电机内部构造与调整改动方向的办
法
步进电机内部构造与调整改动方向的办法
步进电机的最大特征是数字性，上位机发过来的每一个脉冲信号，在驱动器的推进下作业一步，接纳到一串脉冲则接连作业相应的视点。
经过脉冲频率和脉冲数量准确操控步进电机的转速和视点。
1、步进电机精度和细分的联络：步进电机的精度为步矩角的plusmn;5%，且没有累积过失。
关于步进电机的精度有两个多见误区，一是把体系的精度过失悉数归结为电机的疑问，二是认为细分越高精度越高。
2、从步进电机的视点来说，需求满足一些公役规范，包含机械公役和电气公役。
相绕组电感的均衡，极靴、转子的对准，定转子间气隙的均匀，定转子齿槽的联络，以及转矩脉动等都是联络步进电机精度的首要要素。
只需制作商运用牢靠的、高质量的设备，合格的部件，优异的技能操控，就能取得满足的精度。
3、能够调整电机的接线来改动方向，详细做法如下：
(1)关于两相电机，只需将其间一相的电机线沟通接入驱动器即可，如A+和A-沟通。
(2)关于三相电机，将相邻两相的电机线沟通，如：A,B,C三相，沟通A,B两相就可。
(3)能够改动操控体系的方向电平信号。
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步进电机百科名片步进电机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步进电机件。
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，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，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
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。
目录工作原理分类变频器对步进电机的节能改造基本原理步进电机的一些基本参数步进电机特点步进电机小知识步进电机的主要特性工作原理分类变频器对步进电机的节能改造基本原理步进电机的一些基本参数步进电机特点步进电机小知识步进电机的主要特性展开编辑本段工作原理步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器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。
因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。
随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。
编辑本段分类现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。
永磁式步进电机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；反应式步进电机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。
反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。
混合式步进电机混合式步进电机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。
编辑本段变频器对步进电机的节能改造三.晶步进电机专用变频器特点：步进电机变频器■低频转矩输出180% ，低频运行特性良好■输出频率最大600Hz，可控制高速电机■全方位的侦测保护功能(过压、欠压、过载)瞬间停电再起动■加速、减速、动转中失速防止等保护功能■电机动态参数自动识别功能，保证系统的稳定性和精确性■高速停机时响应快■丰富灵活的输入、输出接口和控制方式，通用性强■采用SMT全贴装生产及三防漆处理工艺，产品稳定度高■全系列采用最新西门子IGBT功率器件，确保品质的高质量编辑本段基本原理通常电机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。
该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。
当定子的矢量磁场旋转一个角度。
转子也随着该磁场转一个角度。
每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。
它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。
改变绕组通电的顺序，电机就会反转。
所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
反应式步进电机由于反应式步进电机工作原理比较简单。
下面先叙述三相反应式步进电机原理。
1、结构：电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。
0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，（A'就是A，齿5就是齿1）下面是定转子的展开图：2、旋转：如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力以下均同）。
如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A偏移（て-1/3て）=2/3て。
如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐。
如A相通电，B，C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态，齿4（即齿1前一齿）移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步（每脉冲）1/3て,向右旋转。
如按A，C，B，A……通电，电机就反转。
由此可见：电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。
而方向由导电顺序决定。
不过，出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。
往往采用A-AB-B-BC －C-CA-A这种导电状态，这样将原来每步1/3て改变为1/6て。
甚至于通过二相电流不同的组合，使其1/3て变为1/12て，1/24て，这就是电机细分驱动的基本理论依据。
不难推出：电机定子上有m相励磁绕阻，其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。
并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是旋转的物理条件。
只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机，出于成本等多方面考虑，市场上一般以二、三、四、五相为多。
3、力矩：电机一旦通电，在定转子间将产生磁场（磁通量Ф）当转子与定子错开一定角度产生力 F与（dФ/dθ）成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br为磁密，S为导磁面积 F与L*D*Br成正比 L为铁芯有效长度，D为转子直径Br=N·I/R N·I为励磁绕阻安匝数（电流乘匝数）R为磁阻。
力矩=力*半径力矩与电机有效体积*安匝数*磁密成正比（只考虑线性状态）因此，电机有效体积越大，励磁安匝数越大，定转子间气隙越小，电机力矩越大，反之亦然。
感应子式步进电机1、特点：感应子式与传统的反应式相比，结构上转子加有永磁体，以提供软磁材料的工作点，而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能，因此该电机效率高，电流小，发热低。
因永磁体的存在，该电机具有较强的反电势，其自身阻尼作用比较好，使其在运转过程中比较平稳、噪音低、低频振动小。
感应子式某种程度上可以看作是低速同步的电机。
一个四相电机可以作四相运行，也可以作二相运行。
（必须采用双极电压驱动），而反应式电机则不能如此。
例如：四相，八相运行（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）完全可以采用二相八拍运行方式.不难发现其条件为C=,D=. 一个二相电机的内部绕组与四相电机完全一致，小功率电机一般直接接为二相，而功率大一点的电机，为了方便使用，灵活改变电机的动态特点，往往将其外部接线为八根引线（四相），这样使用时，既可以作四相电机使用，可以作二相电机绕组串联或并联使用。
2、分类感应子式电机以相数可分为：二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。
以机座号（电机外径）可分为：42BYG(BYG为感应子式步进电机代号）、57BYG、86BYG、110BYG、（国际标准），而像70BYG、90BYG、130BYG等均为国内标准。
3、步进电机的静态指标术语相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。
常用m表示。
拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，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. 步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。
θ=360度（转子齿数J*运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。
四拍运行时步距角为θ=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）。
定位转矩：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的）静转矩：电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩。
此力矩是衡量电机体积（几何尺寸）的标准，与驱动电压及驱动电源等无关。
虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关，但过分采用减小气隙，增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。
4、动态指标及术语：1、步距角精度：步进电机每转过一个步距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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、最大空载的运行频率：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。
6、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。
如下图所示：其它特性还有惯频特性、起动频率特性等。
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。
如下图所示：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，使采用小电感大电流的电机。
7、电机的共振点：步进电机均有固定的共振区域，二、四相感应子式的共振区一般在180-250pps之间（步距角1.8度）或在400pps左右（步距角为0.9度），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，为使电机输出电矩大，不失步和整个系统的噪音降低，一般工作点均应偏移共振区较多。
8、电机正反转控制：当电机绕组通电时序为AB-BC-CD-DA或()时为正转，通电时序为DA-CD-BC-AB或()时为反转。
编辑本段步进电机的一些基本参数电机固有步距角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。
通常步进电机步距角β的一般计算按下式计算。
β=360°/（Z·m·K）式中β―步进电机的步距角；Z―转子齿数；m―步进电动机的相数；K―控制系数，是拍数与相数的比例系数步进电机的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。