步进电机增加动态转矩的解决方法 下面从速度-转矩特性考虑要增加动态转矩的解决方法。增加转矩时，根据速度的高低，其解决方法各不相同。而解决方法既有电机方面的，又有驱动电路方面的。步进电机在低速时增加转矩的方法；步进电机在高速时增加转矩的方法；步进电机高速运行时，在驱动电路方面提高转矩的方法。... 2023-06-11 增加动态转矩
降低步进电机振动、噪音的解决方法 与驱动电路有关的方法步进电机的振动噪音由驱动电路引起的原因如下：定子电流的高次谐波含量（细分时产生）。相电流的不平衡，特别是非恒电流控制状态。电源的波动。激磁电流的波形。其中（1）的高次谐波为主要原因。步进电机使用方波电流驱动，必然含有大量的高次谐波，由此产生振动和噪音。因此驱动电流最好为正弦波。接近正弦波... 2023-06-11 降低噪音步进电机减震
步进电机改善暂态特性的解决方法 步进电机的位置定位时，因为电机负载和转子储存的动能，不能立即停止，会产生超调量，反复经过设定点后停下来。此种反复振荡延长了定位时间，有必要改善电机的阻尼和定位时间。改善的方法有安装阻尼器和利用驱动电路及电机本身的改善等，下面将分别加以说明。... 2023-06-11 暂态特性
步进电机位置定位精度的解决方法 而定电压（电流）驱动。例如：在空载时，用编码器作为负载，在额定电压（电流）时的精度与低于额定电压（电流）比较,精度变化较大。如上图所示，齿槽转矩使特性畸变的程度依据所加电压而不同，电压越低，齿槽转矩影响越明显。作者经验认为角度精度太差是很麻烦的，会引起测量电压（电流）不准。... 2023-06-11 电机定位精度
步进电机的静态转矩特性及测量方法 为了评估步进电机的特性，必须要有必要的测量方法，从本节开始首先讲解下步进电机的静态转矩特性及步进角精度。静态转矩特性为步进电机的转子静止状态（平衡状态）的特性，该特性与时间无关，静态转矩特性也称为角度-静态特性或刚度特性，是步进电机定子直流激磁状态下，负载转矩与转子位移角度的变化关系... 2023-06-11 静态转矩步进电机转矩
步进电机动态特性的三种测量方法 下面介绍速度-动态转矩（dynamic torque）特性的测量法。步进电机的动态转矩有最大失步转矩与起动转矩。这两种转矩随驱动频率的增加而下降，原因是由于线圈的电抗增加，电流减少造成的。在低速运行时，其运行在振动带区域，转矩会突然下降，此为转子的自然振动频率与驱动频率共振产生的现象；... 2023-06-11 动态特性
步进电机步距角度精度的测量 从角度测量法、步距角精度测量法、实际的角精度这三个方面讲解步进电机步距角度精度的测量。步进电机的角度精度，能用高分辨率的编码器通过连轴器（使转动时不会发生旋转位移现象）直接连接，角度作为数字，读入计数器，用计算机进行计算。结果通过打印机或X-Y绘图仪等设备输出，作为电机的评价资料... 2023-06-11
步进电机暂态（阻尼）特性的测量 步进电机的转子作1步距角步进，则其转子会产生振荡而后慢慢衰减至停止，取纵轴表示角度，横轴作为时间，转子慢慢衰减至停止,称为暂态（阻尼）特性。此种测量方法采用下图的试验结构。驱动电路确定激磁方式，步进电机1步进驱动。此时，步进电机安装了电位计，其输出波形用记忆示波器画出... 2023-06-11
步进电机噪音、振动、速度变化的测量方法 噪音的测定有关噪音测量的规格如下所示，步进电机的测试情况，按这些规格来实施：JISC 1502-1977 普通噪音计；JIS Z 8731-1966 噪音标准测量法；测量时选用JISC 1502(普通噪音计）中所适用的噪音计，频率校正为A特性。测量场所其背景噪音以及周围的反射音应尽可能小，而且其变化影响小的场所。电机利用线悬挂或在弹性体上实施测量。... 2023-06-11
步进电机的恒电压驱动 一、使用外加电阻的驱动：步进电机的绕组使用粗导线时，线圈电阻Rw值很小，如下图所示。在各相线圈中，串联外部电阻R，为的是限制绕组流过的电流小于额定电流I。限制绕组流过电流的方法，可采用降低电源电压和串联外部电阻R的两种方法。外加电阻使时间常数τ变小，电流上升比较快，从而使步进电机的驱动脉冲频率变快... 2023-06-11
步进电机的恒电流驱动 恒电流斩波器的原理如下图所示，额定电流或设置的驱动电流值为I0时，加电压在绕圈上，若超过所设定的电流值I0，则把所加的电压V关断，使电流减少，若低于所设定的电流值I0，则把所加电压V打开，使电流再增加至所设定的电流值I0……如此反复，使I0为恒定电流。... 2023-06-11
步进电机单极驱动与双极驱动比较 VR型步进电机定子磁极吸引转子时，由于转子磁极为永久磁极，有磁化的N极和S极，不论定子绕组激磁所产生极性为N极还是S极均会产生吸引力。定子磁极激磁为N极时，吸引S极性转子磁极，激磁S极性的定子磁极会吸引转子的N磁极。因此，定子磁极需要极性的切换。... 2023-06-11 单极驱动双极驱动
步进电机的激磁方式 下表表示两相单极式步进电机的激磁方式及其特征。两相步进电机以基本步距角步进称为全步进驱动，其激磁方式有1相激磁方式和2相激磁方式两种。1相激磁方式为按1相激磁驱动顺序 来激磁。相对的，2相激磁为两个相线圈同时流入激磁电流。1相激磁方式与2相激磁方式以相同电压驱动时，与2相激磁方式比较，1相输入电流为2相的1/2，转矩只不过减少1/√2，比2相激磁方式效率更好。... 2023-06-11 步进电机激磁
步进电机：细分步进驱动 细分步进驱动有时也被称为微动驱动，最近已统一为细分步进驱动。细分步进驱动是将全步进驱动时的步距角各相的电流以阶梯状n步逐渐增加，使吸引转子的力慢慢改变，每次转子在该力的平衡点静止，全步距角作n个细分，可使转子运行效果光滑，因此，在低速运转时，此法可认为是降低振动的有效手段之一。... 2023-06-11
步进电机三相细分驱动时的转矩 下面讨论三相电机的转矩特性，由于其电流波形近似为正弦波，现将细分驱动时的转矩与两相电机比较来看。如增加细分的细分数，电流波形能近似正弦波，磁通的高次谐波的影响更明显。两相电机细分时的转矩磁通是不含高次谐波的正弦波，如式前一篇中的T2=IΦsinδ所示。... 2023-06-11 细分驱动
步进电机闭环控制系统 步进电机基本上以开环电路驱动，用于位置控制。换句话说，步进电机以外的电机尤其是高精度的步进电机之外并没有做开环控制定位的，而用开环电路驱动的电机只有步进电机。例如无刷电机，首先为切换相，需要测出转子位置，需要含位置传感器的位置闭环电路。而且如果按一定速度驱动，需测出转子的速度，此为速度闭环电路；... 2023-06-11 闭环控制系统
步进电机的加速、减速控制 步进电机驱动负载可以按希望的速度起动，若驱动速度超过自身起动脉冲频率时，此速度下则不能起动。因此，只有比电机起动脉冲频率低的速度指令才能起动。采取加速的方法使速度线性增加到所希望的速度，此种方法称为慢速加速驱动。下图表示步进电机的加速与速度-转矩特性。... 2023-06-11
步进电机附加制动驱动方法：反相序激磁与最终步进延迟 用两个图来解释步进电机的这两种附加制动的驱动方法。如下图表示反相序激磁制动。步进电机的定位点在B相处，即最后停止位置在B相，因转子仍受A相激磁，须将A相OFF，B相来激磁，转子由A相稳定点运行到B相稳定点，照此运行，则转子会超越B相的平衡点，并在平衡点来回振荡直至稳定下来。... 2023-06-11
三相步进电机的驱动电路 三相步进电机的相绕组有Y接法与△接法，即三个接线端子驱动，如下图所示，用6个功率管组成驱动电路。图中的驱动电路，如用下表的激磁顺序驱动，则施加在每相线圈上的电压波形为每相正相导通120°，如下图所示。此时的120°通电如图所示，Y接线为2相激磁，△接线为3相激磁。现在，1相绕组匝数为N时... 2023-06-11
步进电机中永磁铁的功能 要使步进电机体积小，转矩大，就要不断提高永久磁铁的性能，永久磁铁主要用于PM型和HB型步进电机的转子上。 如下图（a）为永久磁铁在直流电机的使用方法，而（b）为永久磁铁在步进电机中的使用方法。 直流电机的转矩根据弗莱明左手定则，依据图（a）所示，可得出公式如下： T=2NIBLr 式中，I为线圈电流，B为永久磁铁产生的磁通密度，L为线圈永久磁铁轴向有效长度，r为转子半径，N为线圈扎数。 直流电机的永久磁铁安... 2023-06-11
步进电机中使用的永磁铁的种类和特性比较 步进电机中使用的永久磁铁主要有：烧结铁氧体、粘接铁氧体磁铁、粘接钕铁硼磁铁、铝镍钴磁铁、烧结钕铁硼磁铁这几种。这几种材料在工艺、陈本和性能上都有些许差异。图中对相同大小的步进电机分别用钕铁硼与铁氧体激磁得到的转矩进行比较，材料费提高的同时，转矩也增大了。... 2023-06-11 电动机磁铁
磁铁磁化方向：各向同性与各向异性磁铁的差异 磁铁有任意方向皆能磁化的各向同性磁铁与只有固定方向磁性强的各向异性磁铁相比，后者磁化后磁能高，可以用于高转矩的电机。各向异性磁铁的产生，是在磁铁加工过程中，加入磁场磁化，使分子形成各向异性。各向异性磁铁有环状磁铁、径向异性磁铁、表面圆周上定极数磁铁、极异性磁铁及盘状轴向异性和径向异性磁铁。下表中轴向异性磁铁简称为异性磁铁。... 2023-06-11
步进电机的导磁材料：电工钢板（硅钢片）与冷轧钢板 步进电机的材料有铁、铜、铝、永久磁铁、树脂等，其中铁占比重最多，即所谓的导磁材料。HB型或VR型定子与转子所用电工钢板的硅钢片厚度为0.5mm或0.35mm，冲片叠压成定子或转子。PM型（即永磁步进电机）定子使用冷轧钢板或电镀钢板，经过冲压和冷拉工艺，制造出PM型步进电机定子的爪级和磁轭。... 2023-06-11
永磁PM型与混合式HB型步进电机转子使用的磁铁差异 PM型永磁电机与RM型电机转子磁铁类似，本节主要讲PM型步进电机。PM型与HB型转子磁铁的种类不同，而且磁化方向及磁极数也不同。PM型为多极型，转子外表面上N、S极交替安装，HB型的磁铁为轴向磁化，磁铁的一面为N极，另一面为S极。PM型转子只有一个，由于转子表面极数多，要使用专用充磁设备，充磁绕组要安装在永久磁铁的表面，... 2023-06-11
步进电机用绝缘材料、线圈 步进电机的绝缘材料或引出线及线圈等需要依据电机的耐热等级选择合适的材料。PM型步进电机的绝缘材料与线圈线圈如下图，利用塑胶树脂模铸成圆环状线圈。 其厚度由电机决定，由于注塑成型，设计厚度要大于0.5mm，铁心与线圈之间由塑胶树脂绝缘。线圈骨架材料使用尼龙66或PBT等，线圈用聚亚氨酯线或聚酯线，根据... 2023-06-11
