「solidworks非标」步进电机常识与选型计算（中）

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一、什么是步进电机

9.如何克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声
步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服:
A.如步进电机正好工作在共振区,可通过改变减速比等机械传动避开共振区;
B.采用带有细分功能的驱动器,这是最常用的,最简便的方法;

C.换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机;
D.换成交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高;
E.在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大.
10.细分驱动器的细分数是否能代表精度

步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术(请参考有关文献),其主要目的是减弱或消
除步进电机的低频振动,提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能.比如对于步进
角为1.8°的两相混合式步进电机,如果细分驱动器的细分数设置为4,那么电机的运转分辨
率为每个脉冲0.45°,电机的精度能否达到或接近0.45°,还取决于细分驱动器的细分电流
控制精度等其它因素.不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大;细分数越大精度越难控制.
11.四相混合式步进电机与驱动器的串联接法和并联接法有什么区别
四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动,因此,连接时可以采用串联接法或并联接法
将四相电机接成两相使用.串联接法一般在电机转速较的场合使用,此时需要的驱动器输出
电流为电机相电流的0.7倍,因而电机发热小;并联接法一般在电机转速较高的场合使用(又
称高速接法),所需要的驱动器输出电流为电机相电流的1.4倍,因而电机发热较大.

12.如何步进电机驱动器的直流供电电源A.电压的确定
混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般是一个较宽的范围(比如IM483的供电电压为12～48VDC),电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求来选择.如果电机工作转速较
高或响应要求较快,那么电压取值也高,但注意电源电压的纹波不能超过驱动器的最大输入
电压,否则可能损坏驱动器.
B.电流的确定
供电电源电流一般根据驱动器的输出相电流I来确定.如果采用线性电源,电源电流一般可
取I的1.1～1.3倍;如果采用开关电源,电源电流一般可取I 的1.5～2.0倍.
13.混合式步进电机驱动器的脱机信号FREE一般在什么情况下使用
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,如果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.
14.如果用简单的方法调整两相步进电机通电后的转动方向只需将电机与驱动器接线的A+和A-(或者B+和B-)对调即可. 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。

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