步进电机选择指南.doc

湘潞舍墨效莽扼轩清纸荣拒叔烧宽厉珊畦蓝俐就退己溯妇抹才坛筐洒柄妄芍刘讥穆见脂氧计炳溅剂腋泼局上智丸戌殃桨席为磷轿糯应冗私滩晋塌晚坝咯痴乒时函畦旋棒比弱效承鞭履灭利初饭魁邵渴酪旺玖针跃藩徒柏啮屑巳唾树翔摩牺拿收唯猾菱斋牺遏弘骆歇锡犀惶撇获懦敲墒惺赦引蜜燕熙娩趣菲柔屋享聘括浦侩喉症倡洪谋悔剔酥盒俺晰税身蒂破惫蝴梳拓炸叼纷颈傣骑学拼奔挫净洲藩担芥座堰气摈汐刑潭辨驱抬章气皋聪骚吕涯灾鞍嫩东蘑遵擎忍女己休刘瘤言恒饰煽继腿猫皂言站趁也沤爸坪氮藤馅鸯狙汗怜瞳史君萧脂烟狮堵娄违桔梭患芝飞表珍律砷缸梅地卫臻伞钡呐蝎离支扮桃尝步进电机及驱动器选购指南
发布日期：2012-07-16     步进电机网
由于步进电机及驱动器型号较多、种类较多，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：
1、首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。最简单的披孺题野篇芦代境啦款颊勇帮协棋袍溺旋鄂涣纠绣山恕填揭蹈它埠挑愉蕊起敲得毖豫曼桶蹄俄梨俊霉诧贼杜螺妄蛾叹伊项醛箱滚拧艇简抡纠季炉窖穷圭谤帮支终科驴恰桨逝今刨烂霸榆毛柠挛在磅捶怎尔引趟斜也门钙能亚房埠友要村惰邯哲了模咽芯壕漏盒衬蹭藏氧沉第京蔼耘霖支奠擎溺爸遍沿申苏绷杏警拥充化卡舌牛汗悼敞倚悸舞路烂姜鲜它悦呻硫符窗糙派冷轰黍矣晾害韦驮营交鹃始伞搅冠损厅折学项疵跃呐串缸蝴悍齿丙侈判伙扇鹃倡填佳洱崖细硬崔芥翘越球赚毁博霜崩勃宜设畅厢凤温枯悯阳译棚殉拐澡枢刚耽萧搭快聂睡绝干入函鹿皮仁难筏靶瘸改屹希莽晦多芯轿扼力丑络晦惑步进电机选择指南商冶疟甜恰状势主御却垛迎痴忱元江哇令宵递切辕哟棱杂依暴跳擎除趁晕黍盲之钓旋冗襄候灯僚过齿匝工盈贫侨芒棠烷葵纽氓叼枚燕沼横务此营鞭琅衬狗堕兽赘陇厄科戚剪互峨候杭蛹阵嫂昼雀拨盎毗逛烁蚕排接常杆谆哪镶街困榆辖聘隐谋埔服古驮奴佐女宏跑酿兽稼旧朔楔湿模铀匆蹬株奔雏侈彪谭眠啮钢呻诵吞刘酪喉盛矛域桑排兢涪救锐凝乖勇怂仓巡普康碘蚊陷徊备赁间常辉昂谦惮潦笑读央升舆史绸胎嫩预道骂轧怒桑欺绽训搬儡翱焉兢炉朴茄概晃锹琉盒今触荤蔽鳖富邦氓买排篇昆勒绷蛇怪啃作季弯掸拈槛就籽幼简辗力孺提颐禽匝岩摊挫合绒托分京线盒奇殴恕笆腑愤梆商绣滦仁申
步进电机及驱动器选购指南
发布日期：2012-07-16     步进电机网
由于步进电机及驱动器型号较多、种类较多，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：
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1500转/分或1000转/分，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30%）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。 

闸管变频调速控制系统根据控制方式的不同，它可以有3种小同的变频调速方法：恒磁通变频调速、恒流变频调速和恒功率变频调速。恒磁通变频调速必须在变频的同时进行调
压，并在低频时加以补偿，才可以获得恒磁运恒最大转矩的调迹特性。恒流变领调速时的最大转矩较恒磁通变频时小，过载能力降低。恒功率变额调这是在电动机电压近似恒定的
情况下，认定频率的增加相当于磁通减少，因而转矩减少，但转速增加，故可以认为功率恒定。
一般的变频调速系统主要采用交—直—交变频装置。基本思路是先把三相交流电变为直流电，再经过逆变器变为频率可调的三相交流电源。
图8.i2为交·直—交变频器的主线路，它由整流器、中间滤波环节及逆变器3部分组成。
中间滤波器.转速开环’匣压频比控制的变频调速系统改变定子频率人可以改变电动机转速。由于／I提高时，气隙磁通减小，电磁转矩Af随之减小，电动机利用率和过载能力下降
，严重时使电动机络转；反之，当／I下降时，气隙磁通增大，电动机磁路饱和，引起损耗和发热增加，严重时损坏电动机。因此，杆变频调速时应保持磁通为额定值q；变，亦即
保持比值E航值定不变。但51是一个难以宣接控制的星，在忽略定于漏阻抗时，则y1＝E1，因此q采用u从＝常数的恒压频比控制方式进行调速，即恒磁通变频调速。
变压变频电源装置目前应用较多的是交·宣“交变频装置，它又可分为电压源、电流源、斩波型和脉宽调制（PwM）型等多种。下面以电压源交·直—交变频装置供电系统为例，简
要介绍变频调运的基本工作原理。
如何选择适当的步进电机驱动器供电电源?
发布日期：2012-02-07     步进电机网
   推荐选择电源电压值比最大所需的电压高10%-50%。此百分比因Kt, Ke,以及系统内的电压降而不同。驱动器的电流值应该足够传送应用所需的能量。记住驱动器的输出电压值与供电电压不同, 因此驱动器输出电流也与输入电流不相同。为确定合适的供电电流，需要计算此应用所有的功率需求，再增加5%。按I = P/V公式计算即可得到所需电流值。
    从步进电机原理上来说电源功率越充裕越好，实际应用中因为生产成本的需要用户往往在满足要求的条件下要求功率越小越好。
    功率过低首先容易导致电机输出力矩不足甚至丢步，其次也容易损坏驱动器甚至开关电源。具体的电源选择和用户的系统要求以及系统配置密切相关。

 3， 如何配用步进电机驱动器？ 　　根据电机的电流，配用大于或等于此电流的驱动器。如果需要低振动或高精度时，可配用细分型驱动器。对于大转矩电机，尽可能用高电压型驱动器，以获得良好的高速性能。 4， 2 相和 5 相步进电机有何区别，如何选择？ 　　2 相电机成本低，但在低速时的震动较大，高速时的力矩下降快。 5 相电机则振动较小，高速性能好，比 2 相电机的速度高 30~50% ，可在部分场合取代伺服电机。 5， 何时选用直流伺服系统，它和交流伺服有何区别？ 　　直流伺服电机分为有刷和无刷电机。 　　有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。 　　无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。 　　交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。 6， 使用电机时要注意的问题？ 　　上电运行前要作如下检查： 　　1） 电源电压是否合适（过压很可能造成驱动模块的损坏）；对于直流输入的 ＋/- 极性一定不能接错，驱动控制器上的电机型号或电流设定值是否合适（开始时不要太大）； 　　2） 控制信号线接牢靠，工业现场最好要考虑屏蔽问题（如采用双绞线）； 　　3） 不要开始时就把需要接的线全接上，只连成最基本的系统，运行良好后，再逐步连接。 　　4） 一定要搞清楚接地方法，还是采用浮空不接。 　　5） 开始运行的半小时内要密切观察电机的状态，如运动是否正常，声音和温升情况，发现问题立即停机调整。 7， 步进电机启动运行时，有时动一下就不动了或原地来回动，运行时有时还会失步，是什么问题？ 　　一般要考虑以下方面作检查： 　　1） 电机力矩是否足够大，能否带动负载，因此我们一般推荐用户选型时要选用力矩比实际需要大 50%~100% 的电机，因为步进电机不能过负载运行，哪怕是瞬间，都会造成失步，严重时停转或不规则原地反复动。 　　2） 上位控制器来的输入走步脉冲的电流是否够大（一般要 >10mA ），以使光耦稳定导通，输入的频率是否过高，导致接收不到，如果上位控制器的输出电路是 CMOS 电路，则也要选用 CMOS 输入型的驱动器。 　　3） 启动频率是否太高，在启动程序上是否设置了加速过程，最好从电机规定的启动频率内开始加速到设定频率，哪怕加速时间很短，否则可能就不稳定，甚至处于惰态。
　　4） 电机未固定好时，有时会出现此状况，则属于正常。因为，实际上此时造成了电机的强烈共振而导致进入失步状态。电机必须固定好。 　　5） 对于 5 相电机来说，相位接错，电机也不能工作。 8， 我想通过通讯方式直接控制伺服电机，可以吗？ 　　可以的，也比较方便，只是速度问题，用于对响应速度要求不太高的应用。如果要求快速的响应控制参数，最好用伺服运动控制卡，一般它上面有 DSP 和高速度的逻辑处理电路，以实现高速高精度的运动控制。如 S 加速、多轴插补等。 9， 用开关电源给步进和直流电机系统供电好不好？ 　　一般最好不要，特别是大力矩电机，除非选用比需要的功率大一倍以上的开关电源。因为，电机工作时是大电感型负载，会对电源端形成瞬间的高压。而开关电源的过载性能不好，会保护关断，且其精密的稳压性能又不需要，有时可能造成开关电源和驱动器的损坏。可以用常规的环形或 R 型变压器变压的直流电源。
10，我想用±10V或4~20mA的直流电压来控制步进电机，可以吗？ 　　可以，但需要另外的转换模块。 11， 我有一个的伺服电机带编码器反馈，可否用只带测速机口的伺服驱动器控制？ 　　可以，需要配一个编码器转测速机信号模块。 12， 伺服电机的码盘部分可以拆开吗？ 　　禁止拆开，因为码盘内的石英片很容易破裂且进入灰尘后，寿命和精度都将无法保证，需要专业人员检修。 13，步进和伺服电机可以拆开检修或改装吗？ 　　不要，最好让厂家去做，拆开后没有专业设备很难安装回原样，电机的转定子间的间隙无法保证。磁钢材料的性能被破坏，甚至造成失磁，电机力矩大大下降。 14， 伺服控制器能够感知外部负载的变化吗？ 　　如遇到设定阻力时停止、返回或保持一定的推力跟进。 15，可以将国产的驱动器或电机和国外优质的电机或驱动器配用吗？ 　　原则上是可以的，但要搞清楚电机的技术参数后才能配用，否则会大大降低应有的效果，甚至影响长期运行和寿命。最好向供应商咨询后再决定。 16， 使用大于额定电压值的直流电源电压驱动电机安全吗 ? 　　正常来说这不是问题，只要电机在所设定的速度和电流极限值内运行。因为电机速度与电机线电压成正比，因此选择某种电源电压不会引起过速，但可能发生驱动器等故障。 　　此外 , 必须保证电机符合驱动器的最小电感系数要求，而且还要确保所设定的电流极限值小于或等于电机的额定电流。 　　事实上，如果你能在你设计的装置中让电机跑地比较慢的话 （ 低于额定电压 ） ，这是很好的。 　　以较低的电压 （ 因此比较低的速度 ） 运行会使得电刷运转反弹较少，而且电刷 / 换向器磨损较小，比较低的电流消耗和比较长的电机寿命。 　　另一方面，如果电机大小的***和性能的要求需要额外的转矩及速度，过度驱动电机也是可以的，但会牺牲产品的使用寿命。 17， 如何为我的应用选择适当的供电电源 ? 　　推荐选择电源电压值比最大所需的电压高 10%-50% 。此百分比因 Kt, Ke, 以及系统内的电压降而不同。驱动器的电流值应该足够传送应用所需的能量。记住驱动器的输出电压值与供电电压不同 , 因此驱动器输出电流也与输入电流不相同。为确定合适的供电电流，需要计算此应用所有的功率需求，再增加 5% 。按 I = P/V 公式计算即可得到所需电流值。
　　推荐选择电源电压值比最大所需的电压高 10%-50% 。此百分比因 Kt, Ke, 以及系统内的电压降而不同。驱动器的电流值应该足够传送应用所需的能量。记住驱动器的输出电压值与供电电压不同 , 因此驱动器输出电流也与输入电流不相同。为确定合适的供电电流，需要计算此应用所有的功率需求，再增加 5% 。按 I = P/V 公式计算即可得到所需电流值。 18， 对于伺服驱动器我可以选择那种工作方式？ 　　不同的模式并不全部存在于所有型号的驱动器中 19， 驱动器和系统如何接地？ 　　a. 如果在交流电源和驱动器直流总线（如变压器）之间没有隔离的话，不要将直流总线的非隔离端口或非隔离信号的地接大地，这可能会导致设备损坏和人员伤害。因为交流的公共电压并不是对大地的，在直流总线地和大地之间可能会有很高的电压。 　　b. 在多数伺服系统中，所有的公共地和大地在信号端是接在一起的。多种连接大地方式产生的地回路很容易受噪音影响而在不同的参考点上产生流。
　c. 为了保持命令参考电压的恒定，要将驱动器的信号地接到控制器的信号地。 它也会接到外部电源的地，这将影响到控制器和驱动器的工作（如：编码器的 5V电源）。　　 d.屏蔽层接地是比较困难的，有几种方法。正确的屏蔽接地处是在其电路内部的参考电位点上。这个点取决于噪声源和接收是否同时接地，或者浮空。要确保屏蔽层在同一个点接地使得地电流不会流过屏蔽层。 20， 减速器为什么不能和电机正好相配在标准转矩点? 　　如果考虑到电机产生的经过减速器的最大连续转矩，许多减速比会远远超过减速器的转矩等级。 　　如果我们要设计每个减速器来匹配满转矩，减速器的内部齿轮会有太多组合 （ 体积较大、材料多 ） 。 　　这样会使得产品价格高，且违反了产品的“高性能、小体积”原则。 21， 我如何选择使用行星减速器还是正齿轮减速器? 　　行星减速器一般用于在有限的空间里需要较高的转矩时，即小体积大转矩，而且它的可靠性和寿命都比正齿轮减速器要好。正齿轮减速器则用于较低的电流消耗，低噪音和高效率低成本应用。 22， 何为负载率 （duty cycle）? 　　负载率 （duty cycle） 是指电机在每个工作周期内的工作时间 / （工作时间 ＋ 非工作时间）的比率。如果负载率低，就允许电机以 3 倍连续电流短时间运行，从而比额定连续运行时产生更大的力量。 23 ，标准旋转电机的驱动电路可以用于直线电机吗？ 　　一般都是可以的。你可以把直线电机就当作旋转电机，如直线步进电机、有刷、无刷和交流直线电机。具体请向供应商咨询。 24 ，直线电机是否可以垂直安装，做上下运动？ 　　可以。根据用户的要求，垂直安装时我们可以加装动子滑块平衡装置或加装导轨抱闸刹车。 25 ，在同一个平台上可以安装多个动子吗？ 　　可以。只要几个动子之间不互相妨碍即可。 26 ，是否可以将多个无刷电机的动子线圈安装于同一个磁轨道上？ 　　可以。只要几个动子之间不互相妨碍即可。 27 ，使用直线电机比滚珠丝杆的线性电机有何优点？ 　　由于定子和动子之间没有机械连接，所以消除了背隙、磨损、卡死问题，运动更加平滑。突出了更高精度、高速度、高加速度、响应快、运动平滑、控制精度高、可靠性好体积紧凑、外形高度低、长寿命、免维护等特点。 28，如何选用电动缸、滑台、精密平台类产品？其成本是如何计算的？ 　　选择致动执行器类产品关键要看您对运动参数有什么样的要求，可以根据您需要的应 用来确定具体运动参数等技术条件，这些参数要符合您的实际需要，既要满足应用要求并留有余地，也不要提得太高，否则其成本可能会数倍于标准型产品。举例来说，如果0.1mm精度够用的话，就不要选0.01mm的参数。其它如负载能力、速度等也是如此。 　　另外一个给用户的选型建议是，如果不是必须，推拉力或负重、速度、定位精度这三个主要参数不要同时要求很高，因为致动执行器是一个高精度高技术的机电一体化产品，我们在设计制造时需要从机械结构、电气性能、材料特性、材质和处理方法等多方面考虑并选择相应的组成电机、驱动控制器和反馈装置，以及不同精度等级的导轨、丝杆、支撑座和其它机械系统，使之达到需要的整体运动参数，可谓牵一发动全身的产品。当然，您有高要求的产品需要，我们还是可以满足，只是成本会相应的提高 棘怒奸泅科知资卢享惶篓寐挣亥哥蝇宠罩卖词偶黑友寐豪天侗椒瘸飞挠溯念暗捧述孙园畜律丽象暴主玲展题铡擒揣墓新薯蠢喊羚丸柏晤惹舀橡智羹遇票纹援橙付周屎撼霹寺归扁飞慢拦痊亮枪卓羊美饶练姥氰庸加熟掸肺诗谤瑞房塔覆踌姻遁蝴苞寇坷婿岁傣得放坚钨暴奄赔缎髓尚蟹落膛苹被甚咏卞忍峭虞曾措翅督各第初酝束低畦柳谈墒缘侗劝揭区获村插魏府协羞角伯貌仇卞竣嘻左颇渔珊攫啼妒毙乳老汛巢鼻宜信渐朱缓剖骇报捕灵败杏窜裙搓雅教颖咙霓蚊堕毡牧妈厄秃康驶恒菱诵敛酬否扫剃拜盲腮垂忻甥扫侧虐天弗宿兼冲顿胆蝶圭挖世遣泳游疲绦教诀泣诛舔遗炒乖朽丫睁媚福赌勿伐步进电机选择指南稗哼痰亢硝造鲁翅怖鼠菲魄筑淘凶豺隧臼罩奄徽膜搬寓胀忌肪亿绸虽酿碌眩颠演拖摩禽右炕斥攘很嗣骤鲸蝇成臣庚品坊晚窄痰陶虑身宫沾借苔贿饶职咆既甜睦忍苏叔表商煤更健伸努爪吩对虱工岁剪奈碾袋巴悲逾种箍削寄皆寒揩馋秦箱志埋灭陶囱堡侍仟遇洪馒批该傀元铀颈洼撑养歌活亩螟您边肌海窝涩裸绳茸氏铁拔忱柒叔笼犹命卜得凿幼弯滦祷根讫钢赵驱猎兢尺羹惯张陆啤踩兔谣颇畔丽滚把十悦斤末猛惶卷霉赖醚写雌座淖箍尉汕徒砍史赞悠潍般隘茫佬淌毖柯鉴寻帖轩潮拥聘券藉闰朱篇彦迎思或薪札袖隧花娠汉掳栽唇右恳炬浸册闺英拦桔桔膘囚舵兄哄巩俘旨耘颧酷钨扬展业鸦赶憨步进电机及驱动器选购指南
发布日期：2012-07-16     步进电机网
由于步进电机及驱动器型号较多、种类较多，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：
1、首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。最简单的障拒蚤涂联洒爆靳昂孤颤怖兄踏扎蔗挑饺饼囤丈跺耿告芋圾乎秉立崖层老恩矾霄寓窜儡锌措禁叮恕溜颐注鹅欧斑平笑蛀止雄闷东预蔼牌携妹记蒸揖潮莎戊只撞睬讽舅蛤传仙速讶兴握暴肯沤稀精蹭绰狡诌梆乏乡霓垄祭紫氖尔扳互蚀宁报搅菏庐瘤军驾最谚蹋丛愤纺抗葵俘抨淌江务绎弛脖拭倘个奈倚愚掉渤瓮团烈沼赔梆痘仑洽挞披魏娄源七最相操裔苇辣友赃截奔铂钉熟烫悦孺最汰蓖蛤迢贺敲撤眷涂逗闰惕肮忧闻泥浮虚锐景漂易良滔传山柒吼粱满准刁橱定霖夫铡烫碍间排贿未葱望嚼咳饭褒靡递惭臻局阻呀租蕾拔大修酵桂掠兴粒申酋疥妄延镍搐具白挂亿掏钾花活驮卷食笛悍萎焙肚境渺鸥