步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)驅(qū)動器原理詳細(xì)講解

1、步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)驅(qū)動器原理詳細(xì)講解步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)驅(qū)動器原理詳細(xì)講解 單位：廈門熱龍智能科技有限公司單位：廈門熱龍智能科技有限公司2016年年1月月19日日 主要內(nèi)容主要內(nèi)容步進(jìn)電動機(jī)簡介驅(qū)動器簡介電機(jī)選型計算方法計算例題電機(jī)接線 評判步進(jìn)系統(tǒng)好壞的依據(jù) 使用過程中常見問題及原因分析步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)的常見問題 （FAQ)步進(jìn)電動機(jī)與交流伺服電動機(jī)的性能比較驅(qū)動器產(chǎn)品測試對比一、步進(jìn)電動機(jī)簡介步進(jìn)電動機(jī)的歷史步進(jìn)電動機(jī)的定義步進(jìn)電動機(jī)的工作原理步進(jìn)電動機(jī)的機(jī)座號步進(jìn)電動機(jī)構(gòu)造步進(jìn)電動機(jī)主要參數(shù)步進(jìn)電動機(jī)的特點(diǎn)一、步進(jìn)電動機(jī)簡介一、步進(jìn)電動機(jī)簡介步進(jìn)電動機(jī)的歷史：德國百格拉公司于1973年發(fā)明了五相混合式步進(jìn)

2、電機(jī)及其驅(qū)動器；1993年又推出了性能更加優(yōu)越的三相混合式步進(jìn)電機(jī)。我國在80年代以前，一直是反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)占統(tǒng)治地位，混合式步進(jìn)電機(jī)是80年代后期才開始發(fā)展。步進(jìn)電動機(jī)的定義：是一種專門用于速度和位置精確控制的特種電機(jī)，它旋轉(zhuǎn)是以固定的角度（稱為步距角）一步一步運(yùn)行的，故稱步進(jìn)電機(jī)。3. 步進(jìn)電動機(jī)的工作原理 以單極性電機(jī)為例來解釋 工作原理4.4. 步進(jìn)電動機(jī)的機(jī)座號：主要有35、39、42、57、86、110等 5. 5. 步進(jìn)電動機(jī)構(gòu)造：由轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體、轉(zhuǎn)軸、滾珠軸承），定子（繞組、定子鐵芯），前后端蓋等組成。最典型兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的定子有8個大齒，40個小齒，轉(zhuǎn)子有50個

3、小齒；三相電機(jī)的定子有9個大齒，45個小齒，轉(zhuǎn)子有50個小齒。電動機(jī)構(gòu)造圖轉(zhuǎn)軸成平行方向的斷面圖6.6. 步進(jìn)電動機(jī)主要參數(shù)步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)：是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有 兩相、三相、五相步進(jìn)電機(jī)。拍數(shù)：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)，用m 表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過一個齒距角所需脈沖數(shù)。保持轉(zhuǎn)矩：是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒有轉(zhuǎn)動時，定子鎖住轉(zhuǎn)子 的力矩。步距角：對應(yīng)一個脈沖信號，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移。定位轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在不通電狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩。失步：電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。失調(diào)角：轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在 失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用

4、細(xì)分驅(qū)動是不能解決的。 運(yùn)行矩頻特性：電機(jī)在某種測試條件下測得運(yùn)行中輸出力矩與 頻率關(guān)系的曲線 。7.7. 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步距角的3-5%，且不累積；步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)； 步進(jìn)電機(jī)的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降（U=E+L(di/dt)+I*R）矩頻特性曲線 空載啟動頻率：即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動的脈 沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動，可能 發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。 步進(jìn)電機(jī)的起步速度一般在10100RPM，伺服電機(jī)的起步速度一般在100300RPM。根據(jù)電機(jī)大小和負(fù)載情況而定，大電機(jī)一般對應(yīng)較低的起步速度。低頻振動特性：步

5、進(jìn)電動機(jī)以連續(xù)的步距狀態(tài)邊移動邊重復(fù) 運(yùn)轉(zhuǎn)。其步距狀態(tài)的移動會產(chǎn)生1 步距響應(yīng)。 1 步距響應(yīng)圖電機(jī)驅(qū)動電壓越高，電機(jī)電流越大，負(fù)載越輕，電機(jī)體積越小，則共振區(qū)向上偏移，反之亦然。步進(jìn)電機(jī)低速轉(zhuǎn)動時振動和噪聲大是其固有的缺點(diǎn)，克服兩相混合式步進(jìn)電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時的振動和噪聲方法：通過改變減速比等機(jī)械傳動避開共振區(qū)；采用帶有細(xì)分功能的驅(qū)動器； 換成步距角更小的步進(jìn)電機(jī)；選用電感較大的電機(jī)換成交流伺服電機(jī)，幾乎可以完全克服震動和噪聲，但成本高；采用小電流、低電壓來驅(qū)動。在電機(jī)軸上加磁性阻尼器；中高頻穩(wěn)定性電機(jī)的固有頻率估算值： 式中：Zr為轉(zhuǎn)子齒數(shù)；Tk為電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩；J為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動貫量JTZfkr2

6、10二、步進(jìn)驅(qū)動器簡介二、步進(jìn)驅(qū)動器簡介 恒流驅(qū)動單極性驅(qū)動雙極性驅(qū)動微步驅(qū)動 步進(jìn)電動機(jī)的閉環(huán)伺服控制導(dǎo)通和截止時的電機(jī)繞組電流和電壓的關(guān)系電壓和電流與轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的關(guān)系 二、步進(jìn)驅(qū)動器簡介二、步進(jìn)驅(qū)動器簡介步進(jìn)驅(qū)動器：是一種能使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的功率放大器，能把控制器發(fā)來的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移，電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，所以控制脈沖頻率可以精確調(diào)速，控制脈沖數(shù)就可以精確定位。電機(jī)控制原理圖 恒流驅(qū)動恒流控制的基本思想是通過控制主電路中MOSFET的導(dǎo)通時間，即調(diào)節(jié)MOSFET觸發(fā)信號的脈沖寬度，來達(dá)到控制輸出驅(qū)動電壓進(jìn)而控制電機(jī)繞組電流的目的。 H橋恒頻斬波恒相流驅(qū)動電路原理框圖 電

7、流PWM細(xì)分驅(qū)動電路示意圖 單極性驅(qū)動單極性驅(qū)動原理圖雙極性驅(qū)動雙極性驅(qū)動原理圖微步驅(qū)動 微步驅(qū)動技術(shù)是一種電流波形控制技術(shù)。其基本思想是控制每相繞組電流的波形，使其階梯上升或下降，即在0和最大值之間給出多個穩(wěn)定的中間狀態(tài)，定子磁場的旋轉(zhuǎn)過程中也就有了多個穩(wěn)定的中間狀態(tài)，對應(yīng)于電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的步數(shù)增多、步距角減小。采用細(xì)分驅(qū)動技術(shù)可以大大提高步進(jìn)電機(jī)的步矩分辨率，減小轉(zhuǎn)矩波動，避免低頻共振及降低運(yùn)行噪聲 步進(jìn)電動機(jī)微步驅(qū)動電路基本結(jié)構(gòu)框圖 步距角：控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進(jìn)脈沖信號，電機(jī)所轉(zhuǎn)動的角度。V：電機(jī)轉(zhuǎn)速（R/S）；P：脈沖頻率（Hz）；e：電機(jī)固有步距角； 實用公式：轉(zhuǎn)速(r/s）=脈沖頻率

8、 /（電機(jī)每轉(zhuǎn)整步數(shù)*細(xì)分?jǐn)?shù)） mPsrVe360)/(m：細(xì)分?jǐn)?shù)（整步為1，半步為2）電機(jī)固有步距角 所用驅(qū)動器類型及工作狀態(tài) 電機(jī)運(yùn)行時的真正步距角 0.9/1.8 驅(qū)動器工作在半步狀態(tài) 0.9 0.9/1.8驅(qū)動器工作在5細(xì)分狀態(tài) 0.36 0.9/1.8驅(qū)動器工作在10細(xì)分狀態(tài) 0.18 0.9/1.8驅(qū)動器工作在20細(xì)分狀態(tài) 0.09 0.9/1.8驅(qū)動器工作在40細(xì)分狀態(tài) 0.045 電機(jī)繞組電流波形分析步進(jìn)電動機(jī)的閉環(huán)伺服控制 步進(jìn)電動機(jī)矢量控制位置伺服系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)原理圖 6、導(dǎo)通和截止時的電機(jī)繞組電流和電壓的關(guān)系當(dāng)T導(dǎo)通時有： EdtdiLRiU11當(dāng)T截止時有：Ed

9、tdiLi220電壓和電流與轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的關(guān)系 步進(jìn)電機(jī)一定時，供給驅(qū)動器的電壓值對電機(jī)性能影響大， 電壓越高，步進(jìn)電機(jī)能產(chǎn)生的力矩越大，越有利于需要高速應(yīng) 用的場合，但電機(jī)的發(fā)熱隨著電壓、電流的增加而加大，所以 要注意電機(jī)的溫度不能超過最大限值。 一個可供參考的經(jīng)驗值：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的輸入電壓一般設(shè)定在步進(jìn)步進(jìn)電機(jī)額定電壓的電機(jī)額定電壓的325325倍倍。建議：57機(jī)座電機(jī)采用直流24V-48V，86機(jī)座電機(jī)采用直流36-70V,110機(jī)座電機(jī)采用高于直流80V。對變壓器降壓，然后整流、濾波得到的直流電源，其濾波電 容的容量可按以下工程經(jīng)驗公式選?。篊=C=（8000 X I8000 X I）

10、/ V/ V（uF） I為繞組電流（A）；V為直流電源電壓（V）三、電機(jī)選型計算方法三、電機(jī)選型計算方法電機(jī)最大速度選擇電機(jī)定位精度的選擇1. 電機(jī)力矩選擇三、電機(jī)選型計算方法選擇電機(jī)一般應(yīng)遵循以下步驟： 電機(jī)最大速度選擇 步進(jìn)電機(jī)最大速度一般在6001200 rpm。交流伺服電機(jī)額定速度一般在3000 rpm，最大轉(zhuǎn)速為5000rpm。機(jī)械傳動系統(tǒng)要根據(jù)此參數(shù)設(shè)計。 2. 電機(jī)定位精度的選擇 機(jī)械傳動比確定后，可根據(jù)控制系統(tǒng)的定位精度選擇步進(jìn)電機(jī)的步距角及驅(qū)動器的細(xì)分等級。一般選電機(jī)的一個步距角對應(yīng)于系統(tǒng)定位精度的1/2 或更小。注意：當(dāng)細(xì)分等級大于1/4后，步距角的精度不能保證。伺服電機(jī)編

11、碼器的分辨率選擇：分辨率要比定位精度高一個數(shù)量級。 3. 電機(jī)力矩選擇 步進(jìn)電機(jī)的動態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。直接起動時（一般由低速）時二種負(fù)載均要考慮，加速起動時主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機(jī)的機(jī)座及長度便能確定下來（幾何尺寸）轉(zhuǎn)動慣量計算物體的轉(zhuǎn)動慣量為： 式中：dV為體積元，為物體密度，r為體積元與轉(zhuǎn)軸的距離。單位：kgm2dVrJ2將負(fù)載質(zhì)量換算到電機(jī)輸出軸上轉(zhuǎn)動慣量，常見傳動機(jī)構(gòu)與公式如下：加速度計算控制系統(tǒng)要

12、定位準(zhǔn)確，物體運(yùn)動必須有加減速過程，如右圖所示。已知加速時間 、最大速度Vmax，可得電機(jī)的角加速度： ttmax (rad / s2)電機(jī)力矩計算 力矩計算公式為：/ )(LTJT 式中：TL為系統(tǒng)外力折算到電機(jī)上的力矩； 為傳動系統(tǒng)的效率。四、計算例題（直線運(yùn)動）運(yùn)動學(xué)計算 動力學(xué)計算選擇同步帶直徑和步進(jìn)電機(jī)細(xì)分?jǐn)?shù)m計算電機(jī)力矩，選擇電機(jī)型號四、計算例題（直線運(yùn)動）已知：直線平臺水平往復(fù)運(yùn)動，最大行程L400 mm，同步帶傳動；往復(fù)運(yùn)動周期為T 4s；重復(fù)定位誤差 0.05 mm；平臺運(yùn)動質(zhì)量M 10 kg，無外力。求：電機(jī)型號、同步帶輪直徑、最大細(xì)分?jǐn)?shù)。 平臺結(jié)構(gòu)簡圖運(yùn)動學(xué)計算 平均速度

13、為： 設(shè)加速時間為0.1 S；(步進(jìn)電機(jī)一般取加速時間為：0.11秒) (伺服電機(jī)一般取加速時間為：0.050.5秒) 則加減速時間共為0.2 S，且加減速過程的平均速度為最大速度的一 半。 smV/ 2 . 02/4 . 0故有：L 0.2 Vmax / 2 1.8 Vmax 0.4 m得： Vmax 0.4 / （ 0.2 / 2 1.8 ） 0.211 m/s所以，加速度為：2m/s 11.21 .00211.0tV a加速距離：勻速距離：減速距離和加速距離相同， m 0106. 01 . 011. 2212122001atVSSm 380. 08 . 1211. 0max2tVSm 0

14、106. 013 SSm 401.0321SSSS動力學(xué)計算 同步帶上需要拉力： F M a + f摩擦力：f M g設(shè)導(dǎo)軌摩擦系數(shù) 0.1 則摩擦力：f 0.1 10 9.8 9.8 N慣性力: F1 M a 10 2.11 21.1 N故：同步帶上要有拉力 F F1+ f 21.19.8 30.9 N 選擇同步帶直徑和步進(jìn)電機(jī)細(xì)分?jǐn)?shù)m 設(shè)同步帶直徑30 mm周長為C3.14 3.14 30 94.2 mm 核算定位精度：脈沖當(dāng)量 C / (200 m) C / (200 0.05)= 94.2 / (200 0.05) = 9.42 核算最大轉(zhuǎn)速：nmax Vmax/ C 0.211 /

15、(94.2/1000) 2.24 r/s第2級主動輪直徑仍?。? 30 mm；第1級主動輪直徑?。? 25 mm；減速比?。篿 1 ：3；顯然，細(xì)分?jǐn)?shù)太大，最大轉(zhuǎn)速太低。但是，同步帶直徑也不可能小2倍，所以只能增加一級減速則第1級從動輪直徑為?。?75 mm；電機(jī)最大轉(zhuǎn)速為：驅(qū)動器細(xì)分?jǐn)?shù)：故，取4細(xì)分就很合適了。實際脈沖當(dāng)量： 計算電機(jī)力矩，選擇電機(jī)型號 第2級主動輪上的力矩：T2F3 / 2 第1級主動輪上，即電機(jī)軸上的力矩：T1T2 i F 3 / 2 i = 0.155 Nm 由于沒有考慮同步帶的效率、導(dǎo)軌和滑塊裝配誤差造成的摩擦、同步帶輪的摩擦和轉(zhuǎn)動慣量等因素，同時，步進(jìn)電機(jī)在高速時扭

16、矩要大幅度下降；所以，取安全系數(shù)為3比較保險。故，電機(jī)力矩To0.155 3 0.465 Nm)/(72. 6/3maxmaxsrCVn14. 3)/05. 0200/(iCmmmimC04. 0)/200/(七、電機(jī)接線方法七、電機(jī)接線方法步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器接線方法步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器接線方法光電隔離原件作用：電氣隔離、抗干擾共陽極接法、共陰極接法和差分方式接法共陽極接法共陰極接法差分方式典型接線方法4 4、6 6和和8 8線電機(jī)接線方法線電機(jī)接線方法 四線電機(jī)和六線電機(jī)高速度模式：輸出電流設(shè)成等于或略小于電機(jī)額定電流值； 六線電機(jī)高力矩模式：輸出電流設(shè)成電機(jī)額定電流的0.7倍； 八線電機(jī)并聯(lián)接法：輸

17、出電流應(yīng)設(shè)成電機(jī)單極性接法電流的1.4倍； 八線電機(jī)串聯(lián)接法：輸出電流應(yīng)設(shè)成電機(jī)單極性接法電流的0.7倍 。八、評判步進(jìn)系統(tǒng)好壞的依據(jù)八、評判步進(jìn)系統(tǒng)好壞的依據(jù)1）振動、噪音（運(yùn)行平穩(wěn)性）； 2）中、高速力矩；3）溫升（發(fā)熱情況）； 4）保護(hù)功能； 5）可靠性九、使用過程中常見問題及原因分析 十、步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)的常見問題十、步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)的常見問題 1、什么是步進(jìn)電機(jī)？在何種情況下該使用步進(jìn)電機(jī)？ 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（及步進(jìn)角）。 您可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確

18、定位的目的；同時您可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)調(diào)速的目的。因此在需要準(zhǔn)確定位或調(diào)速控制時均可考慮使用步進(jìn)電機(jī)。 2、步進(jìn)電機(jī)分哪幾種？有什么區(qū)別？ 步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（），反應(yīng)式（）和混合式（） 永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度或15度； 反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國家年代已被淘汰。 混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相四相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。 3、什么是保持轉(zhuǎn)矩(HOLDING T

19、ORQUE）？ 保持轉(zhuǎn)矩（)是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒有轉(zhuǎn)動時，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)電機(jī)在低速時的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。保持轉(zhuǎn)矩越大則電機(jī)帶負(fù)載能力越強(qiáng)。由于步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進(jìn)電機(jī)重要的參數(shù)之一。比如，當(dāng)人們說2N.m的步進(jìn)電機(jī)，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2N.m的步進(jìn)電機(jī)。 4、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動方式有幾種？ 一般來說，步進(jìn)電機(jī)有恒壓，恒流驅(qū)動兩種，恒壓驅(qū)動已近淘汰，目前普遍使用恒流驅(qū)動。 5、步進(jìn)電機(jī)精度為多少？是否累積？ 一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%。步進(jìn)電機(jī)單步的

20、偏差并不會影響到下一步的精度因此步進(jìn)電機(jī)精度不累積。 6、步進(jìn)電機(jī)的外表溫度允許達(dá)到多少？ 步進(jìn)電機(jī)溫度過高首先會使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降甚至于丟失。因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來說，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏度以上，因此步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏度完全正常。7、為什么步進(jìn)電機(jī)的力矩會隨轉(zhuǎn)速升高而下降？ 當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動時，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。在它的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。 8、為什么步進(jìn)電機(jī)低速時可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但若高于一定速度就無法啟動，并伴有嘯叫聲? 步進(jìn)電機(jī)有

21、一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動，脈沖頻率應(yīng)該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速從低速升到高速）。我們建議空載啟動頻率選定為電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一圈所需脈沖數(shù)的倍。 9、如何克服兩相混合式步進(jìn)電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時的振動和噪聲？ 步進(jìn)電機(jī)低速轉(zhuǎn)動時振動和噪聲大是其固有的缺點(diǎn)，一般可采用以下方案來克服： A、如步進(jìn)電機(jī)正好工作在共振區(qū)，可通過改變減速比提高步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行速度。 、采用帶有細(xì)分功能的驅(qū)動器，這是最常用的，最簡

22、便的方法。因為細(xì)分型驅(qū)動器電機(jī)的相電流變流較半步型平緩。 、換成步距角更小的步進(jìn)電機(jī)，如三相或五相步進(jìn)電機(jī)，或兩相細(xì)分型步進(jìn)電機(jī)。 、換成直流或交流伺服電機(jī)，幾乎可以完全克服震動和噪聲，但成本較高。 、在電機(jī)軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產(chǎn)品，但機(jī)械結(jié)構(gòu)改變較大。10、細(xì)分驅(qū)動器的細(xì)分?jǐn)?shù)是否能代表精度？ 步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分技術(shù)實質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)（請參考有關(guān)文獻(xiàn)），其主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機(jī)的低頻振動，提高電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)精度只是細(xì)分技術(shù)的一個附帶功能。比如對于步進(jìn)角為1.8度的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，如果細(xì)分驅(qū)動器的細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置為，那么電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)分辨率為每個脈沖0.45度，電機(jī)的精度能否達(dá)到或接近

23、0.45度，還取決于細(xì)分驅(qū)動器的細(xì)分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細(xì)分驅(qū)動器精度可能差別很大；細(xì)分?jǐn)?shù)越大精度越難控制。 11、四相驅(qū)動合式步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動器的串聯(lián)接法和并聯(lián)接法有什么區(qū)別？ 四相混合式步進(jìn)電機(jī)一般由兩相驅(qū)動器來驅(qū)動，因此，連接時可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法將四相電機(jī)接成兩相使用。串聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較的場合使用。此時需要的驅(qū)動器輸出電流為電機(jī)相電流的0.7倍，因而電機(jī)發(fā)熱??；并聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較高的場合使用（又稱高速接法），所需要的驅(qū)動器輸出電流為電機(jī)相電流的1.4倍，因而電機(jī)發(fā)熱較大。 12、如何確定步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器直流供電電源？ 、供電電源供電電壓的確定 混合式步進(jìn)電機(jī)

24、驅(qū)動器的供電電源電壓一般是一個較寬的范圍，電源電壓通常根據(jù)電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速和響應(yīng)要求來選擇。如果電機(jī)工作轉(zhuǎn)速較高或響應(yīng)要求較快，那么電壓取值也高，但注意電源電壓的紋波不能超過驅(qū)動器的最大輸入電壓，否則可能損壞驅(qū)動器。如果電機(jī)工作轉(zhuǎn)速較低，則可以考慮電壓選取較低值。 、供電電源輸出電流的確定 供電電源電流一般根據(jù)驅(qū)動器的輸出相電流來確定。如果采用線性電源，電源電流一般可取的1.1-1.3倍；如果采用開關(guān)電源，電源電流一般可取的1.5-2.0倍。如果一個供電源同時給幾個驅(qū)動器供電，則應(yīng)考慮供電電源的電流應(yīng)適當(dāng)加倍。 13、混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的使能信號na一般在什么情況下使用？ 當(dāng)使能信號na為低電

25、平時，驅(qū)動器輸出到電機(jī)的電流被切斷，電機(jī)轉(zhuǎn)子處于自由狀態(tài)（脫機(jī)狀態(tài)）。在有些自動化設(shè)備中，如果在驅(qū)動器不斷電的情況下要求可以用手動直接轉(zhuǎn)動電機(jī)軸，就可以將na置低，使電機(jī)脫機(jī)，進(jìn)行手動操作或調(diào)節(jié)。手動完成后，再將na信號置高，以繼續(xù)自動控制。 14、如何用簡單的方法調(diào)整兩相步進(jìn)電機(jī)通電后的轉(zhuǎn)動方向？ 只需將電機(jī)與驅(qū)動器接線的+和A-（或者B+和B-)對調(diào)即可。 十一、步進(jìn)電動機(jī)與交流伺服電動機(jī)的性能比較控制精度不同低頻特性不同矩頻特性不同過載能力不同運(yùn)行性能不同速度響應(yīng)性能不同1. 效率指標(biāo)不同十一、步進(jìn)電動機(jī)與交流伺服電動機(jī)的性能比較 控制精度不同兩相步進(jìn)電機(jī)步距角為1.8；德國百格拉公司生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動器，可以細(xì)分控制來實現(xiàn)步距角為1.8、0.9、0.72、0.36、0.18、0