步进电机和驱动知识.doc

步进电机和驱动知识 第一部分:入门篇??1、步进电机? ???先说说步进电机的尺寸。57、60、86还有110等说得是电机的直径（圆形电机。方形的一般指宽度，单位是mm）。在宽度确定了之后，下面要确定的尺寸就是长度了。57和60的一般在40-100mm之间，86的在60-130之间，110的有200mm以上的。当然这些长度是我见过比较多的，其他长度的肯定也有。一般尺寸越大的电机其扭矩也越大。? ???说到形状，有人说圆形的电机无力，方形的有力。我觉得这种说法并不完全是正确的。它是需要加一些限制条件的。在我接触的电机中，一般较早的东方电机使用圆形的较多，那时受永磁材料的限制，确实电机扭矩比较小。后来东方的电机基本就采用方形的了，技术进步后差不多尺寸的电机方的明显比圆的高。不过这也是对一家而言。我见过美国太平洋的110步进电机，其扭矩达到了20Nm不过它的形状也是圆的，还有三洋比较新的步进电机也有圆形的，其扭矩一点不比方的小。所以看扭矩主要还是要能判断出其大概的年份，越新的相同尺寸其扭矩也就会越大。? ???还有就是步进电机的电流的，电流的大小主要决定了步进电机的高速性能，额定电流越大的电机其高速性能越好。还有个和电流有关的知识，就是同一厂家，同一大小的步进电机，虽然其额定电流不同，不过其扭矩基本差不多，不同的就是电机的高速性能表现。? ???再说说步进电机的相数。一般我们接触到的二手电机两相和五相居多，其中又是两相的占大多数。当然也有三相的，不过我接触的很少。两相电机步距角为1.8度，每转200个脉冲。五相电机为0.72度，每转500个脉冲。步进电机的步距角基本就决定了它的分辨率。虽然现在驱动器基本都采用了细分技术（具体下面会继续介绍），不过其并不能显著提高步进电机的分辨率（这个是我听说的，也没有仔细实践过）所以五相电机的分辨率比两相的高。五相电机相比两相电机还有个显著优点，那就是其低速时震动比较小，这个是不争的事实，不过现在高端的两相步进驱动器同样可以把两相步进电机低速时的震动控制在一个非常小的范围内。? ?2、步进驱动器。? ?? ? 驱动器的主要参数就是驱动电压和电流，还有就是细分功能。? ?? ? 驱动电压越高，一般驱动器驱动步进电机的高速性能越优异。24-60V的驱动器比较适合57和60的电机，60-100V的驱动器比较适合86的电机，100V以上的适合110的步进电机。电压的这些区别主要是由步进电机的电感大小决定的。因为尺寸越大的电机其线圈面积越大，线圈的匝数也越多，这样其电感也就越大。当电机转动时，因为转子是永磁材料，其交替的N和S级一次反复通过电机的转子线圈。这样交变的磁场就会产生电场。电机转速越高，其磁场变化越快，这样产生的电场就越高。这个电场的产生除了和转速有关外，还和刚才提的电机的电感成正比，所以越大尺寸的电机其电感越大，这样高速运转时产生的这个电场也就越大。而这个电场的方向恰恰和驱动器的驱动电场相反。这就是问什么大尺寸的步进电机需要驱动器高驱动电压的原因，就是为了等效掉电机高速运转时产生的这部分感应电压。这就是步进电机高速扭矩下降的原因之一。? ?? ? 驱动器的额定电流是需要和步进电机匹配的，越大的电流表示步进电机的高速性能越有意，同样的一款驱动器，大电流的电机其高速表现越好。其实大电流的电机其电感相对也比较小，这就和上面解释的一致了。还有就是当驱动器电流大于电机电流时，其并不能增加电机的扭矩，反而会引起电机有多大的电流声，还有就是产生额外的热量。当驱动器电流小于电机的电流时，电机的性能就不能完全发挥出来，其扭矩会降低。? ?? ? 还有就是细分功能了，细分技术的引进大大改善了步进电机的运行效果，高细分技术的驱动器，往往驱动步进电机低速转动的震动会有很好的改善。有人说细分可以提高电机的分辨率，不过也有人说细分提高的非常有限。我没做过实际测试，不过我赞同后者的观点。第二部分: 二手步进电机厂家介绍? ?? ?本人购买步进电机以及驱动器主要就两个途径,一是网购,二就是论坛朋友的转让,下面介绍的厂家基本也是说这两个途径见到的最多的几家.由于我接触的也很有限，有些情况也是挺论坛朋友介绍的。1、国产篇? ?国内比较著名的步进生产企业就是雷塞、白山还有和利时（原四通)了。雷塞和白山的驱动器我没接触过，不过听人说都不错。听人说过，雷塞低压驱动器好点，白山的高压好点。不过我觉得可能相差不大。还有就是有网友反映白山驱动器抗干扰好，这个我还没有机会实践，在此转述下吧。四通的东西最近才接触过，用的是一款70V，3A，64细分的四线两相驱动器。驱动器细分不算高，不过使用性能还是不错的。一是电流声很小，二是高速性能不错，用24V开关电源，也能把2.5A的57步进电机空载带