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步進電機各相輪流接入整步電流后所產生的步距角叫做該步進電機的基本步距角。
F 相步進電機有 F 個繞組，這 F 個繞組要均勻地鑲嵌在定子上，因此定子的磁極數必定是 F 的整數倍，
因此，轉子轉一圈的步數應該是 F 的整數倍；也就是說：3 相步進電機轉一圈的步數是 3 的整數倍，
4 相步進電機轉一圈的步數是 4 的整數倍，5相步進電機轉一圈的步數是 5 的整數倍；如果步進電機的基本步距角為 A ，
轉一圈的步數是 M ，步進電機的相數是 F 則有下述關系： A=360/M　由于上述機械對稱原理，M 必然是相數 F 的整數倍,
即： M=N*F 其中 N 是正整數。跟據以上分析可以看出，基本步距角是不能取任意值的。我們往往希望步進電機轉一圈為 100 步或其倍數，
這在 2/4 相和 5 相步進電機容易做到，但對于三相步進電機其基本步距角不可能做到轉一圈為 100 步或 200 步，但可以是 300 步。
　　　　有些廠家所標的三相步進電機的步距角為 1.2 度或 3 度，相當每圈 300 步或 120 步，是 3 的整數倍，這種標注很正常。
有些廠家所標注的三相步進電機的步距角為 1.8/0.9/0.72/0.36 度，相當每圈 200/400/500/1000 步，不是 3 的整數倍，
所以這些廠家所標注的不是步進電機的基本步距角，而是步進驅動器每輸入一個步進脈沖時步進電機的轉角，或是步進電機轉一圈時，
步進驅動器輸入的脈沖個數；其實這是步進驅動器帶來的功能，廠家標注到步進電機上了；這種標注方法很容易造成迷惑，
甚至有一些步進電機的銷售商自己都講不清楚，我也是看到這些標注后有了懷疑，通過分析得出的結果。

步進電機是一種離散運動的裝置，它和現代數字控制技術有著本質的聯系。在目前國內的數字控制系統中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多
地應用于數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢，運動控制系統中大多采用步進電機或全數字式交流伺服電機作為執行電動機。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），
但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異�，F就二者的使用性能作一比較。

　　一、控制精度不同

兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、1.8°，五相混合式步進電機步距角一般為0.72°、0.36°。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產的一種用于慢走絲機床的步進電機，
其步距角為0.09°；德國百格拉公司（BERGERLAHR）生產的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，
兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。

交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以松下全數字式交流伺服電機為例，對于帶標準2500線編碼器的電機而言，由于驅動器內部采用了四倍頻技術，
其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收217=131072個脈沖電機轉一圈，即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的
脈沖當量的1/655。

　　二、低頻特性不同

步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關，一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現象對于機器
的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時，一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上采用細分技術等。

交流伺服電機運轉非常平穩，即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統內部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，
便于系統調整。

　　三、矩頻特性不同

步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉速（一般為2000RPM或3000RPM）以內，
都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。

　　四、過載能力不同

步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統為例，它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的三倍，
可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩，
便出現了力矩浪費的現象。

　　五、運行性能不同

步進電機的控制為開環控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過沖的現象，所以為保證其控制精度，應處理好升、降速問題。交流伺服驅動系統為閉環控制，
驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部構成位置環和速度環，一般不會出現步進電機的丟步或過沖的現象，控制性能更為可*。



步進電機主要是依相數來做分類，而其中又以二相、五相步進電機為目前市場上所廣泛采用。二相步進電機每轉最細可分割為400等分，五相則可分割為 1000等分，
所以表現出來的特性以五相步進電機較佳、 加減速時間較短、 動態慣性較低。
二相/五相步進電機差異比較：  
　  二相步進電機  五相步進電機  
電機構造（請參照圖三）  8個主極‧；4相(2相)4極線圈  10個主極‧；5相2極線圈  
分解能  1.8°/0.9°（200、400分割/圈）  0.72°/0.36°（500、1000分割/圈）
較二相步進電機高出2.5倍
分解能。  
振動性  100-200PPS之間為低速共振領域，
振動較大  無顯著共振點
低振動  
速度—轉矩特性  于速度上不及五相步進電機  高速度、高轉矩  

六、速度響應性能不同

步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒。交流伺服系統的加速性能較好，以松下MSMA400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒，
可用于要求快速啟停的控制場合。

綜上所述，交流伺服系統在許多性能方面都優于步進電機。但在一些要求不高的場合也經常用步進電機來做執行電動機。所以，在控制系統的設計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，
選用適當的控制電機
步進電機是一種離散運動的裝置，它和現代數字控制技術有著本質的聯系。在目前國內的數字控制系統�，矟缠稻l�祿夕用十分广泛。随着全数踪|澆渙魎歐�系蛙嚹臭溹崿�
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控制精度不同
　　兩相混合式步進電機步距角一般為3.6度、 1.8度，五相混合式步進電機步距角一般為0.72 度、0.36度。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產的一種用于慢走絲機床
的步進電機，其步距角為0.09度；德國百格拉公司（BERGER LAHR）生產的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設置為1.8度、0.9度、0.72度、0.36度、0.18度、0.09度、0.072度、0.036度，
兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。
　　交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以松下全數字式交流伺服電機為例，對于帶標準2500線編碼器的電機而言，由于驅動器內部采用了四倍頻技術，
其脈沖當量為360度/10000=0.036度。對于帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收217=131072個脈沖電機轉一圈，即其脈沖當量為360度/131072=9.89秒。
是步距角為1.8度的步進電機的脈沖當量的1/655。
低頻特性不同
　　步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關，一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現象對于機器
的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時，一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上采用細分技術等。
　　交流伺服電機運轉非常平穩，即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統內部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，
便于系統調整。
矩頻特性不同
　　步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉速（一般為2000RPM或3000RPM）以內，
都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。
過載能力不同
　　步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統為例，它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的三倍，
可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩，
便出現了力矩浪費的現象。
運行性能不同
　　步進電機的控制為開環控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過沖的現象，所以為保證其控制精度，應處理好升、降速問題。
交流伺服驅動系統為閉環控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部構成位置環和速度環，一般不會出現步進電機的丟步或過沖的現象，控制性能更為可*。
速度響應性能不同
　　步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒。交流伺服系統的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒，
可用于要求快速啟停的控制場合。

3，如何配用步進電機驅動器？
根據電機的電流，配用大于或等于此電流的驅動器。如果需要低振動或高精度時，可配用細分型驅動器。對于大轉矩電機，盡可能用高電壓型驅動器，以獲得良好的高速性能。
4，2相和5相步進電機有何區別，如何選擇？
2相電機成本低，但在低速時的震動較大，高速時的力矩下降快。5相電機則振動較小，高速性能好，比2相電機的速度高30~50%，可在部分場合取代伺服電機。
5，何時選用直流伺服系統，它和交流伺服有何區別？
直流伺服電機分為有刷和無刷電機。
有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便（換碳刷），產生電磁干擾，對環境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業和民用場合。
無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動平滑，力矩穩定�？刂茝碗s，容易實現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，
運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環境。

交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動速度低，且隨著功率增大而快速降低。
因而適合做低速平穩運行的應用。
6，使用電機時要注意的問題？
上電運行前要作如下檢查：
1）電源電壓是否合適（過壓很可能造成驅動模塊的損壞）；對于直流輸入的 /-極性一定不能接錯，驅動控制器上的電機型號或電流設定值是否合適（開始時不要太大）；
2）控制信號線接牢靠，工業現場最好要考慮屏蔽問題（如采用雙絞線）；
3）不要開始時就把需要接的線全接上，只連成最基本的系統，運行良好后，再逐步連接。
4）一定要搞清楚接地方法，還是采用浮空不接。
5）開始運行的半小時內要密切觀察電機的狀態，如運動是否正常，聲音和溫升情況，發現問題立即停機調整。

交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。以松下全數字式交流伺服電機為例，對于帶標準2500線編碼器的電機而言，由于驅動器內部采用了四倍頻技術，
其脈沖當量為360度/10000=0.036度。對于帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收217=131072個脈沖電機轉一圈，即其脈沖當量為360度/131072=9.89秒。
是步距角為1.8度的步進電機的脈沖當量的1/655。
低頻特性不同
　　步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關，一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動
現象對于機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時，一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上采用細分技術等。
　　交流伺服電機運轉非常平穩，即使在低速時也不會出現振動現象。交流伺服系統具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統內部具有頻率解析機能（FFT），
可檢測出機械的共振點，便于系統調整。
矩頻特性不同
　　步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉速（一般為2000RPM或3000RPM）以內，
都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。
過載能力不同
　　步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。以松下交流伺服系統為例，它具有速度過載和轉矩過載能力。其最大轉矩為額定轉矩的三倍，
可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩，
便出現了力矩浪費的現象。
運行性能不同
　　步進電機的控制為開環控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過沖的現象，所以為保證其控制精度，應處理好升、降速問題。
交流伺服驅動系統為閉環控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部構成位置環和速度環，一般不會出現步進電機的丟步或過沖的現象，控制性能更為可*。
速度響應性能不同
　　步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒。交流伺服系統的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒，
可用于要求快速啟停的控制場合。
綜上所述，交流伺服系統在許多性能方面都優于步進電機。但在一些要求不高的場合也經常用步進電機來做執行電動機。所以，在控制系統的設計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，
選用適當的控制電機。
　　步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。通俗一點講：當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（及步進角）。
　　您可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時您可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。
　　步進電機分三種：永磁式（PM） ，反應式（VR）和混合式（HB）
　　永磁式步進一般為兩相，轉矩和體積較小，步進角一般為7.5度 或15度；
　　反應式步進一般為三相，可實現大轉矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發達國家80年代已被淘汰；
　　混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優點。它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為 0.72度。這種步進電機的應用最為廣泛。

如何正確選擇伺服電機和步進電機？
主要視具體應用情況而定，簡單地說要確定：負載的性質（如水平還是垂直負載等），轉矩、慣量、轉速、精度、加減速等要求，上位控制要求（如對端口界面和通訊方面的要求），
主要控制方式是位置、轉矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源，或電池供電，電壓范圍。據此以確定電機和配用驅動器或控制器的型號。
2，選擇步進電機還是伺服電機系統？
其實，選擇什么樣的電機應根據具體應用情況而定，各有其特點。請見下表，自然明白。

參 數 步進電機系統 伺服電機系統
力矩范圍 中小力矩（一般在20Nm以下） 小中大，全范圍
速度范圍 低（一般在2000RPM以下，大力矩電機小于1000RPM） 高（可達5000RPM）,直流伺服電機更可達1~2萬轉/分
控制方式 主要是位置控制 多樣化智能化的控制方式，位置/轉速/轉矩方式
平滑性 低速時有振動（但用細分型驅動器則可明顯改善） 好，運行平滑
精 度 一般較低，細分型驅動時較高 高（具體要看反饋裝置的分辨率）
矩頻特性 高速時，力矩下降快 力矩特性好，特性較硬
過載特性 過載時會失步 可3~10倍過載（短時）
反饋方式 大多數為開環控制，也可接編碼器 防止失步 閉環方式，編碼器反饋
編碼器類型 光電型旋轉編碼器 （增量型/絕對值型），旋轉變壓器型
響應速度 一般 快
耐振動 好 一般（旋轉變壓器型可耐振動）
溫 升 運行溫度高 一般
維護性 基本可以免維護 較好
價 格 低 高



3，如何配用步進電機驅動器？
根據電機的電流，配用大于或等于此電流的驅動器。如果需要低振動或高精度時，可配用細分型驅動器。對于大轉矩電機，盡可能用高電壓型驅動器，以獲得良好的高速性能。
4，2相和5相步進電機有何區別，如何選擇？
2相電機成本低，但在低速時的震動較大，高速時的力矩下降快。5相電機則振動較小，高速性能好，比2相電機的速度高30~50%，可在部分場合取代伺服電機。
5，使用電機時要注意的問題？
上電運行前要作如下檢查：
1）電源電壓是否合適（過壓很可能造成驅動模塊的損壞）；對于直流輸入的+/-極性一定不能接錯，驅動控制器上的電機型號或電流設定值是否合適（開始時不要太大）；
2）控制信號線接牢靠，工業現場最好要考慮屏蔽問題（如采用雙絞線）；
3）不要開始時就把需要接的線全接上，只連成最基本的系統，運行良好后，再逐步連接。
4）一定要搞清楚接地方法，還是采用浮空不接。
5）開始運行的半小時內要密切觀察電機的狀態，如運動是否正常，聲音和溫升情況，發現問題立即停機調整。

比較得非常好，謝謝。

借鑒

學了很多，謝謝樓主！

也不知道樓主說的對不對。擦亮眼睛看看呀。誤人子弟可不好。

我是一個菜鳥，正在學習步進電機，想請教：步進電機可以通過變頻器調速嗎？
另外使用ＰＬＣ控制步進電機的話，步進電機的控制器的線路怎么接？

用PLC來控制的話。有兩種方法了。一種是簡單的。用FX1S  Y0來輸出脈沖。手冊里有介紹的�？刂苾上嗖竭M馬達的。那個相對簡單。
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2相步進馬達PK系列.part2.rar (637 K) 下载次数:87
5相步進馬達PK系列.rar (581 K) 下载次数:73

先收藏。。。

我現買現賣，變頻是不能接伺服的，伺服只能接收脈沖信號