步进电机及驱动器选购常识
挑选合适的步进电机和驱动器
说到形状，有人说圆形的电机无力，方形的有力。我觉得这种说法并不完全
是正确的。它是需要加一些限制条件的。在我接触的电机中，一般较早的东方电机使用圆形的较多，那时受永磁材料的限制，确实电机扭矩比较小。后来东方的电机基本就采用方形的了，技术进步后差不多尺寸的电机方的明显比圆的高。不过这也是对一家而言。我见过美国太平洋的110步进电机，其扭矩达到了20Nm不过它的形状也是圆的，还有三洋比较新的步进电机也有圆形的，其扭矩一点不比方的小。所以看扭矩主要还是要能判断出其大概的年份，越新的相同尺寸其扭矩也就会越大。
国内生产步进电机和驱动器的厂家太多了，本人了解得有限，先介绍这些吧，欢迎大家补充！
2、日本篇
小日本很可恶，不过其二手东西就和他的av产品一样在国内广受欢迎！！
东方、三洋这两家是二手市场出镜率相当高的企业。其中又以它们的步进电机产品为最。至于驱动器，这两家应该都不错，不过价格低的往往是其古老而又久远的产品，新点的驱动器往往价格很高，特别是两相驱动器，新的一是少，二是贵。以至于这一年多我没接触过这两家新点的两相驱动器，连个型号都没有影响，不过五相的驱动器还是有些接触的。那就说说这两家的电机吧。之前说过了，东方的电机一般方的比圆的新，其扭矩也大点。网上有很多东方的步进电机，价格我觉得也不算贵，57的一般在20-50元之间86的一般在80-250元之间。感觉57电机还是很实惠的，如果机器不大的话76-86长的57或60电机足够了，买不到这两家的驱动器，买个好点的国产驱动器，这样配套效果也相当不错。至于五相电机，情况相对于两相的恰恰相反。网上大量驱动器，价格有的也不高200-300就能搞定。不过电机的价格贵得有点离谱，57的都在50以上，长点的更是过百，86的就更别说了，都说五相步进高，我觉得现在高就高在电机价格上，其驱动器往往还比两相的便宜点呢：）
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
电机采购基本知识
电机采购基本知识
电机采购的基本知识包括以下内容：
1. 电机种类：电机种类繁多，常见的有直流电机、交流电机、步进电机等。
在采购时需根据具体应用需求选择合适的电机种类。
2. 功率：电机的功率指的是电机产生的机械功率，通常以单位为瓦特（W）或千瓦（kW）来表示。
根据应用需求确定所需的电机功率。
3. 转速：电机的转速通常表示为每分钟转数（rpm），不同的应用对转速要求不同，需根据具体需求选择合适的电机转速。
4. 电压和电流：电机的工作电压和电流将影响电机的性能和工作效率。
在选择采购电机时，需要确保电机的额定电压和额定电流与所需的工作电压和电流匹配。
5. 质量和可靠性：优质的电机应具备较高的质量和可靠性，以确保长期稳定运行和减少维修次数。
在采购电机时，应选择有品牌保障和质量认证的供应商。
6. 成本：电机采购的成本包括购买成本、使用成本和维护成本等。
在考虑采购电机时，需综合考虑成本因素，寻找性价比较高的产品。
7. 供应商选择：电机供应商的选择对电机采购的质量和服务起
着重要作用。
可以通过参考供应商的信誉和口碑、产品质量、售后服务等方面来评估供应商的可靠性。
8. 其他特殊需求：根据具体应用需求，可能需要考虑一些特殊的要求，如防护等级、防爆性能、环境适应能力等。
综上所述，了解以上基本知识可以帮助采购人员在电机采购过程中做出正确的选择和决策。
如何挑选合适的电机驱动器？
驱动器正确选型的方法（驱动器型号的确定方法）选择驱动器时需满足以下四点相匹配.1.电机类型普通直流有刷电机引线特征：两根电源线或两根电源线与一测速线；两电源线多数为红黑两色；电源正负极交换后电机将反转。
直流有刷伺服电机引线特征：两根电源线与4根或5根编码器信号线。
直流无感无刷电机引线特征：三根电源线,多数为黄绿蓝三色。
直流有感无刷电机引线特征：三根电源线与5根霍尔信号线，电源线通常较信号线粗，电源线多数为黄绿蓝三色，霍尔线多数为红黄绿蓝黑五色.直流无刷伺服电机引线特征:三根电源线与4根或5根编码器信号线。
爱控电机驱动器中AQMH2403ND、AQMH2407ND、AQMH3615NS、AQMD2410NS、AQMD3610NS、AQMD3620NS、AQMD3630NS、AQMD6030NS支持的电机类型为普通直流有刷电机；AQMD3605BLS、AQMD3608BLS、AQMD6010BLS、AQMD6020BLS支持的电机类型为直流有感无刷电机。
2.电机额定电压额定电压是电器长时间工作时所适用的最佳电压.电机额定电压通常在电机铭牌或数据手册上可找到.常见的电机额定电压有6V、12V、24V、36V、48V、60V、110V、220V、380V等。
AQMH2403ND电压范围6.8V-27V，无过压或欠压保护，电压过高或过低都可能损坏驱动器。
AQMD2410NS电压范围8V-27V，无过压保护，电压过高可能损坏驱动器。
欠压时不能正常工作。
AQMD3610NS电压范围7V—41V，无过压保护,电压过高可能损坏驱动器.欠压时不能正常工作。
AQMD3605BLS、AQMD63608BLS、AQMH3615NS、AQMD3620NS、AQMD3630NS 电压范围6.5V—40V，有欠压保护，电压过低不工作；无过压保护,电压过高可能损坏驱动器.AQMD6030NS、AQMD6010BLS、AQMD6020BLS电压范围8.5V-66V，有欠压保护，电压过低不工作；无过压保护，电压过高可能损坏驱动器。
如何选取步进电机和驱动器
如何选取步进电机和驱动器The final edition was revised on December 14th, 2020.如何选取步进电机和驱动器1. 负载分类：（1）Tf力矩负载：Tf = G·rG 重物重量 r 半径（2）TJ惯性负载：J = M（R12+R22）/ 32 （Kg·cm）M：质量R1：外径R2：内径TJ = J·dw/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。
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：步进电机，在1/2细分驱动的情况下（即每步）500Hz 时，其速度是转/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。
（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。
步进电机驱动器选型需要注意的参数
步进电机驱动器选型需要注意的参数
本文提供了一个步进电机驱动器选型需要注意的参数，内容如下：
步进电机驱动器的电流
电流是判断步进电机驱动器能力的大小，是选择驱动器的重要指标之一，通常驱动器的最大电流要略大于电机标称电流，通常驱动器有2.0A、3.5A、6.0A、8.0A等规格。
步进电机驱动器供电电压
供电电压是判断驱动器升速能力的标志，常规电压供给有：24VDC、40VDC、80VDC、110VAC等。
步进电机驱动器的细分
细分是控制精度的标志，通过增大细分能改善精度。
细分能增加电机平稳性，通常步进电机都有低频振动的特点，通过加大细分可以改善，使电机运行非常平稳。
控制信号接口说明
差分式接口
兴丰元步进电机驱动器采用差分式接口电路，内置高速光电耦合器，允许接收长线驱动器，集电极开路和PNP输出电路的信号，可适配各种控制器接口，包括西门子PLC。
建议用长线驱动器电路，抗干扰能力强。
单/双脉冲模式
多数兴丰元步进电机驱动器可以接收两类脉冲信号：一种为脉冲+方向形式(单脉冲)；一种为正脉冲+反脉冲(双脉冲)形式。
可通过驱动器内部的跳线器进行选择。
脉冲信号：一种为脉冲+方向形式(单脉冲)；一种为正脉冲+反脉冲(双脉冲)形式。
可通过驱动器内部的跳线器进行选择。
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
实用公式：转速(r/s）=脉冲频率 /（电机每转整步数*细分数）
V (r / s )
P e 360 m
V：电机转速（R/S）；P：脉冲频率（Hz）；θe：电机固有步距角；
m：细分数（整步为1，半步为2）
电机绕组电流波形分析
5. 步进电动机的闭环伺服控制
步进电动机矢量控制位置伺服系统框图
要注意电机的温度不能超过最大限值。
② 一个可供参考的经验值：步进电机驱动器的输入电压一般设定在步进 电机额定电压的3~25倍。建议：57机座电机采用直流24V-48V，86机座 电机采用直流36-70V,110机座电机采用高于直流80V。 ③ 对变压器降压，然后整流、滤波得到的直流电源，其滤波电 容的容量可按以下工程经验公式选取：C=（8000 X I）/ V（uF） I为绕组电流（A）；V为直流电源电压（V）
③ 电机力矩计算 力矩计算公式为：
max
t
(rad / s2)
T ( J TL ) /
式中：TL为系统外力折算到电机上的力矩； 为传动系统的效率。
四、计算例题（直线运动）
1. 运动学计算 2. 动力学计算 3. 选择同步带直径Φ 和步进电机细分数m 4. 计算电机力矩，选择电机型号
步进电机和驱动器如何选购
步进电机和驱动器如何选购[ZT]由于步进电机及驱动器型号较多、种类较多，用户在选择时应有一定的讲究，这样才能以最优的性能、最低的价格选择好自己所需的产品。
选取原则（仅供参考）：1．首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。
最简单的方法是在负载轴上加一杠杆，用弹簧秤拉动杠杆，拉力乘以力臂长度既是负载力矩。
或者根据负载特性从理论上计算出来。
由于步进电机是控制类电机，所以目前常用步进电机的最大力矩不超过45Nm，力矩越大，成本越高，如果您所选择的电机力矩较大或超过此范围，可以考虑加配减速装置。
2．确定步进电机的最高运行转速。
转速指标在步进电机的选取时至关重要，步进电机的特性是随着电机转速的升高，扭矩下降，其下降的快慢和很多参数有关，如:驱动器的驱动电压、电机的相电流、电机的相电感、电机大小等等，一般的规律是：驱动电压越高，力矩下降越慢；电机的相电流越大，力矩下降越慢。
在设计方案时，应使电机的转速控制在600转/分或800转/分以内，当然这样说很不规范，可以参考〈矩-频特性〉。
3．根据负载最大力矩和最高转速这两个重要指标，再参考〈矩-频特性〉，就可以选择出适合自己的步进电机。
如果您认为自己选出的电机太大，可以考虑加配减速装置，这样可以节约成本，也可以使您的设计更灵活。
要选择好合适的减速比，要综合考虑力矩和速度的关系，选择出最佳方案。
4．最后还要考虑留有一定的（如50%）力矩余量和转速余量。
5．可以先选择混合式步进电机，如果由于价格因素，可以选取反应式步进电机。
6．尽量选取细分驱动器，且使驱动器工作在细分状态。
7．选取时且勿走入只看电机力矩这一个指标的误区，也就是说并非电机的扭矩越大越好，要和速度指标一起考虑。
8．超小型驱动器和微型驱动器是靠外壳作为散热器的，应固定在较大、较厚的金属板上或外加风机散热，如果没有散热条件，而驱动器又工作在转速较低的场合（这时驱动器发热较大），可以选用带风机的90型驱动器代替。
自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是分散安装在生产现场的各单机设备上，虽然它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中，但PLC是专门为工业生产环境而设计的控制装置，在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施，故具有较强的适应恶劣工业环境的能力、运行稳定性和较高的可靠性，因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用，但是由于它直接和现场的I/O设备相连，外来干扰很容易通过电源线或I/O传输线侵入，从而引起控制系统的误动作。
步进电机选型注意事项
步进电机选型注意事项1.从机械角度出发考虑的要点一般说来，步进电动机驱动机构通常是减速机构，其主要有齿轮减速、牙轮皮带减速、螺杆减速及钢丝减速等方式。
因此步进电动机的选择必须满足整个运动系统的要求。
通常，在选定步进电动机时，从机械角度出发考虑的要点是：(1)分辨率，由移动速度、每步所移动角度距离来决定；(2)负载刚度、移动物理质量；(3)电动机体积和质量；(4)环境温度、湿度等。
2.从加减速运动要求出发考虑的要点(1)在短时间内定位所需要的加速和减速速度的适当设定，以及最高速度的适当设定；(2)根据加速转矩和负载转矩设定电动机的转矩；(3)使用减速机构时，则要考虑电动机速度和负载速度的关系。
3.步距角的选择步进电动机具有固定分辨率，如每转24步，步距角为l5°。
不采用齿轮变速或特殊驱动技术(如细分线路)，15°步距角的电动机不能完成小于15°增量运动或实现分辨率高于每转24步的连续运动。
当然15°的增量运动可采用步距角为5°的电动机走3步来完成或3°步距角电动机走5步。
采用小步距角分几步来完成一定增量运动的优点是：运行时的过冲量小，振荡不明显，精度高。
选用时应权衡系统的精度和速度要求，选择一种合适的标准步距角，如没有符合要求的步距角，可通过变速齿轮折算成标准步距角。
例如：对直线进给驱动的装置，步距角β由系统所要求的脉冲当量δP丝杠螺距t和变比i确定，按公式进行计算：为了减少齿轮传动误差，一般变速装置不大于2级减速。
系统的脉冲当量根据精度要求确定，丝杠螺距根据负载要求选择标准值，调整变比即可按公式计算步距角。
应用比较多的步距角为3°、l.8°、l.5°、0.9°、0.75°4.系统的定位精度在开环控制系统中，定位精度由如下几部分构成：对于定位误差，初选时可取步距误差代替定位误差。
传动系统累计误差由传动齿轮、丝杠精度及齿隙决定。
怎样选择步进驱动器
细分是控制精度的标志，通过增大细分能改善精度。细分能增加电机平稳性，通常步进电机都有低频振动的特点，通过加大细分可以改善，使电机运行非常平稳
步进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.
3、针对特殊环境，是否增加相应的保护，比如防震措施？比如防雷措施？比如特殊的接地措施等等。
步进驱动器选型指南
步进驱动器是步进系统中的核心组件之一。
步进驱动器工作模式
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)。
选型原则:
驱动器的电流：
电流是判断驱动器能力的大小，是选择驱动器的重要指标之一，通常驱动器的最大电流要略大于电机标称电流，通常驱动器有2.0A、3.5A、6.0A、8.0A等规格。
驱动器供电电压：
供DC、40VDC、80VDC、110VAC等。
选型原则
驱动器的电流：
电流是判断驱动器能力的大小，是选择驱动器的重要指标之一，通常驱动器的最大电流要略大于电机标称电流，通常驱动器有0.8A、2A、 3A、 4A、 5A、 5.8A、6A、 6.8A、8A、10A、13A.等规格。
驱动器供电电压：
供电电压是判断驱动器升速能力的标志，常规电压供给有：12VDC、24VDC、40VDC、80VDC、110VAC等。
步进电机选型注意事项
步进电机选型注意事项
在选型步进电机时需要注意以下几个事项：
1. 旋转角度：步进电机的旋转角度通常为1.8度或0.9度。
要
根据实际需要选择合适的旋转角度。
2. 额定电压和电流：根据系统的电源供应能力和电机驱动器的要求，选择合适的步进电机额定电压和电流。
3. 引线类型：步进电机的引线类型有两种：单引线和双引线。
单引线步进电机只有两个引线，适用于简单的应用。
双引线步进电机有四个引线，可以实现更高的精度和控制灵活性。
4. 步进角和分辨率：步进电机的步进角取决于电机本身的结构。
步进角越小，分辨率越高，但也会增加系统的复杂性。
5. 载荷能力和转矩：根据应用的要求，选择具有足够载荷能力和转矩的步进电机，以确保系统的稳定性和可靠性。
6. 适用环境：考虑使用环境的温度、湿度、尘埃等因素，选择适合的步进电机。
有些步进电机具有防尘、防水等功能，适应恶劣环境。
7. 寿命和可靠性：选择具有较高寿命和可靠性的步进电机，以减少故障率和维修成本。
8. 成本和性能：根据预算和性能需求综合考虑选择步进电机，避免过度投入或牺牲性能。
步进电机选型的五大步骤介绍
步进电机选型的五大步骤介绍第一步：步进电机的保持转矩，相当于传统电机所说的“功率”。
当然，他们有着本质的区别。
步进电机的物理结构，完全不同于普通的交、直流电机，它的输出功率是可变的。
通常根据需要的转矩大小，来选择哪种型号的步进电机。
大致来说，扭力在0.8n.m以下的，一般选择28、35、39、42;扭力在1n.m左右的，选择57电机较为合适。
扭力在几n.m或更大的情况下，就应当选择转矩更大的75、85、86、90、110、130等规格的步进电机。
同时，我们还应考虑电机的转速。
因为，电机的输出转矩，与转速成反比关系。
就是说，步进电机在低速(每分钟几百转或更低转速，其输出转矩较大)，在高速旋转状态的转矩就很小了。
当然，有些工作环境需要高速电机，就要对步进电机的线圈电阻、电感等指标进行综合权衡。
选择电感稍小一些的电机，作为高速电机，能够获得较大输出转矩。
反之，要求低速大力矩的情况下，就要选择电感在十几或几十mh,电阻也要大一些为好。
第二步：步进电机空载启动频率，一般称为“空起频率”。
这是选购步进电机很重要的一项指标。
如果要求在瞬间频繁启动、停止，并且，转速在1000转/分钟左右或更高。
最好选择反应式或永磁式步进电机，这些电机的“空起频率”都比较高。
第三步：STM电机的相数挑选，这项内容，很多客户几乎没什么注重，大多就是随便出售。
其实，相同相数的电机，工作效果就是相同的。
相数越多，步距角就能搞的比较大，工作时的振动就相对大一些。
大多数场合，采用两二者、三相、五二者混合式STM电机的比较多。
在高速小力矩的工作环境，挑选三相STM电机就是很新颖的。
第四步：防水防腐型步进电机能够防水、防油，适用于某些特殊场合。
例如水下机器人，就需要放水电机。
75byg系列步进电机大多具有防水结构。
对于特种用途的电机，就要针对性选择了。
第五步：特定规格的STM电机，通常须要和生产厂家沟通交流，在技术容许的范围内，加工订制。
比如，出来轴的直径、长短、张开方向等。
步进电机选型指南-步进电机驱动器-步进电机控制器
步进电机选型指南/步进电机驱动器/步进电机控制器一、步进电机选用指南：1、怎么确定步进电机的型号，要注意那几个主要参数？混合式步进电机中的静力矩，引线数，电感等参数如何理解？一般是根据您的负载选电机，主要是参考步进电机的力矩，详细的还涉及到电机的转速和额定电流，传动机构等，起动的转速和正常运行的转速，另外还有电机的精度。
2、步进电机选型注意事项a、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。
b、步进电机最好不使用整步状态，整步状态时振动大。
c、除了标称为12V电压的电机使用12V外，其他电机可根据驱动器选择驱动电压（建议：57BYG采用直流24V-36V，86BYG采用直流46V，110BYG采用高于直流80V）。
当然，12伏电压的电机也可以采用其他驱动电源，不过要考虑温升。
d、转动惯量大的负载应选择机座号较大的电机。
e、工作转速较高的电机在带动大惯量负载时，一般不要在工作转速下起动，而应该采用逐渐升频提速，这样一来电机不会失步，二来可以减少噪音，还可以提高停转时的定位精度。
f、精度要求高时，应通过采用机械减速、提高电机速度以及选用高细分数的驱动器来解决。
电机不应在振动区内工作，如若必须可通过改变电压、电流或增加阻尼的方法解决。
g、电机工作在600PPS（0.9度）以下，应选择小电流、大电感、低电压的驱动器。
h、应遵循先选电机后选驱动器的原则。
3、步进电机原理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，电机的转速和停止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误差而无累积误差的特点，使得其控制速度和位置非常简单。
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
步进电机的选型步骤详解
步进电机的选型步骤详解1、步进电机转矩的选择步进电机的保持转矩，近似于传统电机所称的“功率”。
当然，有着本质的区别。
步进电动机的物理构造，完全不同于交流、直流电机，电机的输出功率是可变的。
通常根据需要的转矩大小（即所要带动物体的扭力大小），来选择哪种型号的电机。
大致说来，扭力在0.8N.m以下，选择20、28、35、39、42（电机的机身直径或方度，单位：mm）；扭力在1N.m左右的，选择57电机较为合适。
扭力在几个N.m 或更大的情况下，就要选择86、110、130等规格的步进电机。
2、步过电机转速的选择对于电机的转速也要特别考虑。
因为，电机的输出转矩，与转速成反比。
就是说，步进电机在低速（每分钟几百转或更低转速，其输出转矩较大），在高速旋转状态的转矩（1000转/分--9000转）就很小了。
当然，有些工况环境需要高速电机，就要对步进电动机的线圈电阻、电感等指标开展衡量。
选择电感稍小一些的电机，作为高速电机，能够获得较大输出转矩。
反之，要求低速大力矩的情况下，就要选择电感在十几或几十mH，电阻也要大一些为好。
3、步进电机空载起动频率的选择步进电机空载起动频率，通常称为“空起频率”。
这是选购电机比较重要的一项指标。
如果要求在瞬间频繁启动、结束，并且，转速在1000转/分钟左右（或更高），通常需要“加速启动”。
如果需要直接启动到达高速运转，最好选择反应式或永磁电机。
这些电机的“空起频率”都比较高。
4、步进电机的相数选择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比较实用的。
5、针对步进电机使用环境来选择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，就需要放水电机。
对于特种用途的电机，就要针对性选择了。
步进电机驱动器的型号该如何选择
步进电机驱动器的转速与脉冲信号的频率成正比，操控步进脉冲信号的频率，能够对电机准确调速;操控步进脉冲的个数，能够对电机准确定位。
因而典型的步进电机驱动器操控系统首要由三部分组成：
1、步进操控器：人机接口、运动规划、I/O操控。
2、驱动器：脉冲分配、电流扩大。
3、步进电机：驱动负载。
步进电机驱动器的选型攻略是怎么样的呢?
驱动器的细分：步进电机驱动器的作业形式有整步、半步、细分，首要差异在于电机线圈电流的操控精度。
一般步进电机都有低频振荡的特点，通过细分设置能够改进电机低速运转的平稳性。
驱动器的供电电压：驱动器的输入电压的凹凸决议电机的高速功能。
供电电压越高，电机高速时力矩越大，越能防止高速进失步。
但电压过高会导致驱动器过压维护，电机发热较多，可能导致驱动器损坏。
在高压下作业时，电机低速运动的振荡会大一些。
驱动器的电流：电流是判别驱动器驱动能力巨细的根据，一般驱动器最大额定电流不能大于电机的额定电流。
驱动器输出电流设定决议电机的力矩，电流设定值越大时，电机输出力矩越大，但电流设定过大时电机和驱动器的发热也比较严重。
一般的设定方法选用步进电机额定电流值作为参阅、但实践使用中的最佳值应在些基础上调整。
如何选取步进电机和驱动器
如何选取步进电机和驱动器1. 负载分类：1Tf力矩负载：Tf = G·rG 重物重量r 半径2TJ惯性负载：J = MR12+R22/ 32 Kg·cmM：质量R1：外径R2：内径TJ = J·dw/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;说明：1. 工作频率点：表示步进电机在该点的转速值;单位：Hzn=ΘHz / 360Dn 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：步进电机,在1/2细分驱动的情况下即每步500Hz 时,其速度是转/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;（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Ft A．确定TJ,一般TJ =70% Tm;B．tr = 10-5JΘF1-F0/ TJ-TLC.Ｆｔ＝Ｆ１－Ｆ０ｔ／ｔｒ＋Ｆ０, 0 < t=""><>２指数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FtA.确定TJ０,ＴＪ１一般TJ０=70% Tm０,TJ１=70% Tm１,TL=60%Tm1B．tr = F4lnTJ0-TL/TJ1-TLC.Ｆｔ＝F21-e^-t/F4＋Ｆ０, 0 < t=""><>其中,F2=TL-TJ0F1-F0/TJ1-TJ0F4=10-5JΘF2 / TJ0-TLJ 为电机转子和负载的转动惯量,Θ为每一步的度数,整步运行时为电机步距角;至于减速的控制,只要将上诉的加速脉频率反过来进行即可;4 振动和噪音：一般来说,步进电机在空载运行时,在200pps左右会有一个很严重的振动,甚至会产生失步的现象,这是由于电机转子是一个有质量的物体,当电机运行的频率接近到转子的固有频率,振动就产生了,一般有几种解决的办法：1. 避开振动区,使电机的工作频率不在这个范围内;2. 采用细分的驱动方式,使原来1步完成的动作分几步完成,减少振动,一般半步运动时,电机的力矩比整步时少15%,采用正弦波电流控制时,力矩减小为30%;何为步进电机步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机;步进电机的最大特点是其“数字性”,对于微电脑发过来的每一个脉冲信号,步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度简称一步,如下图所示;如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离;同时您可通过控制脉冲频率,直接对电机转速进行控制;由于步进电机工作原理易学易用,成本低相对于伺服、电机和驱动器不易损坏,非常适合于微电脑和单片机控制,因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用;步进电机的种类和特点步进电机在构造上有三种主要类型：反应式Variable Reluctance,VR、永磁式Permanent Magnet,PM和混合式Hybrid Stepping,HS;●反应式：定子上有绕组、转子由软磁材料组成;结构简单、成本低、步距角小,可达°、但动态性能差、效率低、发热大,可靠性难保证;●永磁式：永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同;其特点是动态性能好、输出力矩大,但这种电机精度差,步矩角大一般为°或15°;●混合式：混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点,其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料,转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度;其特点是输出力矩大、动态性能好,步矩角小,但结构复杂、成本相对较高;按定子上绕组来分,共有二相、三相和五相等系列;最受欢迎的是两相混合式步进电机,约占97% 以上的市场份额,其原因是性价比高,配上细分驱动器后效果良好;该种电机的基本步矩角为°/步,配上半步驱动器后,步矩角减少为°,配上细分驱动器后其步矩角可细分达256倍°;由于摩擦力和制造精度等原因,实际控制精度略低;同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果;怎样选择步进电机和驱动器●判断需多大力矩：静扭矩是选择步进电机的主要参数之一;负载大时,需采用大力矩电机;力矩指标大时,电机外形也大;●判断电机运转速度：转速要求高时,应选相电流较大的电机,以增加功率输入;且在选择驱动器时采用较高供电电压;●选择电机的安装规格：如57,86,110等,主要与力矩要求有关;●确定定位精度和振动方面的要求情况：判断是否需细分,需多少细分;●根据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器步进驱动器是步进系统中的核心组件之一;如下图所示,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;雷赛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度的半步方式转动;所有雷赛公司的整/半步驱动器都可以执行整步和半步驱动,由驱动器拨码开关的拨位进行选择;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;如上图所示;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20016=3200步的运行精度即°选型原则●驱动器的电流：电流是判断驱动器能力的大小,是选择驱动器的重要指标之一,通常驱动器的最大电流要略大于电机标称电流,通常驱动器有、、、等规格;●驱动器供电电压：供电电压是判断驱动器升速能力的标志,常规电压供给有：24VDC、40VDC、80VDC、110VAC等;●驱动器的细分：细分是控制精度的标志,通过增大细分能改善精度;细分能增加电机平稳性,通常步进电机都有低频振动的特点,通过加大细分可以改善,使电机运行非常平稳控制信号接口说明●差分式接口：多数雷赛驱动器采用差分式接口电路,内置高速光电耦合器,允许接收长线驱动器,集电极开路和PNP输出电路的信号,可适配各种控制器接口,包括西门子PLC;建议用长线驱动器例如：AM26LS31电路,抗干扰能力强;●单/双脉冲模式：多数雷赛驱动器可以接收两类脉冲信号：一种为脉冲+方向形式单脉冲；一种为正脉冲+反脉冲双脉冲形式;可通过驱动器内部的跳线器进行选择;。
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1、选择保持转矩
保持转矩也叫静力矩，是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。
由于步进电机低速运转时的力矩接近保持转矩，而步进电机的力矩随着速度的增大而快速衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以说保持转矩是衡量步进电机负载能力最重要的参数之一。
比如，一般不加说明地讲到1N.m的步进电机，可以理解为保持转矩是1N.m。
2、选择相数
两相步进电机成本低，步距角最少1.8 度，低速时的震动较大，高速时力矩下降快，适用于高速且对精度和平稳性要求不高的场合;三相步进电机步距角最少1.5度，振动比两相步进电机小，低速性能好于两相步进电机，最高速度比两相步进电机高百分之30至50，适用于高速且对精度和平稳性要求较高的场合;5相步进电机步距角更小，低速性能好于3相步进电机，但成本偏高，适用于中低速段且对精度和平稳性要求较高的场合。
步电机系统解决方案
3、选择步进电机
应遵循先选电机后选驱动器原则，先明确负载特性，再通过比较
不同型号步进电机的静力矩和矩频曲线，找到与负载特性最匹配的步进电机;精度要求高时，应采用机械减速装置，以使电机工作在效率最高、噪音最低的状态;避免使电机工作在振动区，如若必须则通过改变电压、电流或增加阻尼的方法解决;电源电压方面，建议57电机采用直流24V-36V、86电机采用直流46V、110电机采用高于直流80V;大转动惯量负载应选择机座号较大的电机;大惯量负载、工作转速较高时，电机而应采用逐渐升频提速，以防止电机失步、减少噪音、提高停转时的定位精度;鉴于步进电机力矩一般在40Nm以下，超出此力矩范围，且运转速度大于1000RPM时，即应考虑选择伺服电机，一般交流伺服电机可正常运转于3000RPM，直流伺服电机可可正常运转于10000RPM。
4、选择驱动器和细分数
最好不选择整步状态，因为整步状态时振动较大;尽量选择小电
流、大电感、低电压的驱动器;配用大于工作电流的驱动器、在需要
步电机系统解决方案
低振动或高精度时配用细分型驱动器、对于大转矩电机配用高电压型驱动器，以获得良好的高速性能;在电机实际使用转速通常较高且对精度和平稳性要求不高的场合，不必选择高细分数驱动器，以便节约成本;在电机实际使用转速通常很低的条件下，应选用较大细分数，以确保运转平滑，减少振动和噪音;总之，在选择细分数时，应综合考虑步进电机驱动器的实际运转速度、负载力矩范围、减速器设置情况、精度要求、振动和噪音要求等。
深圳市维科特机电有限公司成立于2005年，是步进电机产品的销售、系统集成和应用方案提供商。
我们和全球产品性价比高的生产厂家合作，结合本公司专家团队多年的客户服务经验，给客户提供有市场竞争力的步进电机系统解决方案。
我们的主要产品有信浓(SHINANO KENSHI)混合式步进电机、日本脉冲(NPM)永磁式步进电机、减速步进电机、带刹车步进电机、直线步进电机、空心轴步进电机、防水步进电机以及步进驱动器、减振垫、制振环、电机引线、拖链线、齿轮、同步轮、手轮等专业配套产品。
我们还供应德国TRINAMIC驱动芯片和日本NPM运动控制芯片。
根据客户配套需要，我们还可以
步电机系统解决方案
提供其他种类及其他品牌微电机产品的配套服务。
也提供NPM的线性磁轴电机(直线电机)及技术支持和服务。
步电机系统解决方案。