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　關(guān)于步進電機驅(qū)動的常見問題

 

　　1.何為步進電機的驅(qū)動。

　　步進電機是一種作為控制用的特種電機, 它的旋轉(zhuǎn)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100%), 所以廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。

　　步進電機的運行要有一電子裝置進行驅(qū)動, 這種裝置就是步進電機驅(qū)動器, 它是把步進電機控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電機的角位移, 或者說步進電機控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號, 通過步進電機驅(qū)動器就使步進電機旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。

　　所以，控制步進電機脈沖信號的頻率，可以對步進電機精確調(diào)速；

　　控制步進電機步進脈沖的個數(shù)，步進電機驅(qū)動器可以實現(xiàn)對步進電機精確定位目的；

　　2.何為步進電機驅(qū)動器的細分。

　　要了解“步進電機細分”，先要弄清“步進電機步距角”這個概念：它表示步進電機控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號，步進電機所轉(zhuǎn)動的角度。

　　步進電機出廠時給出了一個步進電機步距角的值，如ss3402A64A型步進電機給出的值為0.9°/1.8°（表示半步工作時為0.9°、整步工作時為1.8°），這個步進電機步距角可以稱之為‘步進電機固有步距角’，不一定是步進電機實際工作時的真正步距角，真正的步進電機步距角和步進電機驅(qū)動器有關(guān)，參見下列數(shù)據(jù)（還以型86BYG250A電機為例）：

　　步進電機固有步距角 所用驅(qū)動器類型及工作狀態(tài)

　　步進電機運行時的真正步距角 0.9°/1.8°

　　步進電機驅(qū)動器工作在半步狀態(tài) 0.9° 0.9°/1.8°

　　細分步進電機驅(qū)動器工作在5細分狀態(tài) 0.36° 0.9°/1.8°

　　細分步進電機驅(qū)動器工作在10細分狀態(tài) 0.18° 0.9°/1.8°

　　細分步進電機驅(qū)動器工作在20細分狀態(tài) 0.09° 0.9°/1.8°

　　細分步進電機驅(qū)動器工作在40細分狀態(tài) 0.045°

　　從以上數(shù)據(jù)可以看出：步進電機通過細分步進電機驅(qū)動器的驅(qū)動，其步進電機步距角變小了，如步進電機驅(qū)動器工作在10細分狀態(tài)時，其步距角只為‘步進電機固有步距角’的十分之一，也就是說：‘當步進電機驅(qū)動器工作在不細分的整步狀態(tài)時，步進電機控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖，步進電機轉(zhuǎn)動1.8°；而用細分驅(qū)動器工作在10細分狀態(tài)時，電機只轉(zhuǎn)動了0.18° ’，這就是細分的基本概念。 細分功能完全是由步進電機驅(qū)動器*精確控制步進電機的相電流所產(chǎn)生的，與步進電機無關(guān)。

　　3.驅(qū)動器細分有什么優(yōu)點，為什么一定建議我使用細分功能。

　　步進電機驅(qū)動器細分后的主要優(yōu)點為：完全消除了步進電機的低頻振蕩。

　　步進電機低頻振蕩是步進電機（尤其是反應(yīng)式電機）的固有特性，而細分是消除它的唯一途徑，如果您的步進電機有時要在共振區(qū)工作（如走圓弧），步進電機選擇細分驅(qū)動器是唯一的選擇。

　　為提高了步進電機的輸出轉(zhuǎn)矩。尤其是對三相反應(yīng)式電機，其力矩比不細分時提高約30-40% 。

　　為提高了步進電機的分辨率。由于減小了步進電機步距角、提高了步進電機步距的均勻度，‘提高步進電機的分辨率’是不言而喻的。

　　以上這些優(yōu)點，尤其是在性能上的優(yōu)點，并不是一個量的變化，而是質(zhì)的飛躍。根據(jù)我們的記錄，原來使用不細分步進電機驅(qū)動器的用戶通過比較后，大都改選為細分步進電機驅(qū)動器。

　　所以我們建議您最好選用細分步進電機驅(qū)動器。

　　4.何為混合式步進電機，何為反應(yīng)式步進電機，兩者有何區(qū)別。

　　在結(jié)構(gòu)和材料上不同，反應(yīng)式步進電機不象混合式步進電機那樣內(nèi)部具有永久磁性材料，故反應(yīng)式步進電機沒有自阻，而混合式步進電機有自阻（即在電機未加電的情況下有一定的自鎖力）。

　　在運行性能上有差別，混合式步進電機運行時相對較平穩(wěn)，輸出力矩相對較大，運行聲音小。

　　兩種步進電機在價格上有差別，反應(yīng)式步進電機比混合式步進電機相對便宜。

　　5.何為步進電機的相數(shù)，我應(yīng)該選擇幾相的步進電機。

　　步進電機的相數(shù)是指步進電機內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相步進電機、三相步進電機、四相步進電機、五相步進電機。步進電機相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相步進電機的步距角為0.9°/1.8°、三相步進電機的為0.75°/1.5°等、五相步進電機的為0.36°/0.72° 。

　　在沒有細分步進電機驅(qū)動器時，用戶主要*選擇不同相數(shù)的步進電機來滿足自己步距角的要求。如果使用細分步進電機驅(qū)動器，則‘相數(shù)’將變得沒有意義，用戶只需在步進電機驅(qū)動器上改變細分數(shù)，就可以改變步距角。

　　6.我正準備選擇五相混合式步進電機，請問有何建議?

　　 五相混合式步進電機處于正在淘汰狀態(tài)，所以我們建議：如果您一定要用五相步進電機的步距角（0.36°），請您選用二相混合式步進電機和配套的細分步進電機驅(qū)動器，在5細分狀態(tài)下的步進電機步距角同樣為0.36°，并且細分后的步進電機步距角比五相固有的步進電機步距角更均勻、定位精度更高、運行更平穩(wěn)、出力更大。