步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率

步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，即脈沖頻率越高步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速也越高，但提高了脈沖頻率雖然達(dá)到了提速作用，卻損失了力矩。

力矩隨脈沖頻率升高而下降的原因： 步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生失步的兩個(gè)原因就是：

一、控制脈沖頻率高，此時(shí)轉(zhuǎn)子的加速度小于步進(jìn)電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度。 在步進(jìn)電機(jī)供電電源設(shè)計(jì)好后，定子線圈沖電時(shí)間常數(shù)基本是固定的，假設(shè)時(shí)間常數(shù)是0.02S（0.02S充電到最大值的63%），如果步進(jìn)電機(jī)接受的脈沖周期大于0.04S（占空比為50%，頻率小于25HZ），定子線圈即可以獲得足夠的能量產(chǎn)生足夠帶動(dòng)轉(zhuǎn)子的力矩。如果脈沖頻率過高，比如50HZ（占空比為50%，脈沖周期大于0.02S），定子線圈獲得的充電時(shí)間才0.01S，少了一半的充電時(shí)間，產(chǎn)生的力矩就減少了很多，致使轉(zhuǎn)子跟不上定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度，每一步都落后于應(yīng)該到達(dá)的平衡位置，并且距離平衡位置越來越遠(yuǎn)。積累下來的結(jié)果就造成了失步。

當(dāng)然50HZ的頻率太小了，本例子只是為了便于說明，隨意說了一個(gè)數(shù)解決方法：

1、降低脈沖頻率，別認(rèn)為麻煩，調(diào)試步進(jìn)電機(jī)大部分是調(diào)節(jié)脈沖頻率的過程

2、如果不想因降低頻率而造成速度太低，那么加大步進(jìn)電機(jī)供電電流

3、減輕電機(jī)的負(fù)載

二、控制脈沖頻率低，此時(shí)轉(zhuǎn)子的速度高于步進(jìn)電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度。 還以上面的0.02S充電時(shí)間常數(shù)為例，脈沖頻率低，定子線圈充電充分，其產(chǎn)生的力矩就大，此時(shí)電機(jī)的負(fù)載如果較輕，轉(zhuǎn)子就會(huì)超過應(yīng)該到達(dá)的平衡位置，定子磁場又要拉轉(zhuǎn)子回到平衡位置，同樣其在回平衡位置時(shí)又會(huì)反越過平衡位置而落后于平衡位置，恰恰此時(shí)下一個(gè)脈沖到來，于是轉(zhuǎn)子只好在落后于平衡位置的地方開始新一輪的步進(jìn)。如此循環(huán)，同樣造成每一步都落后于應(yīng)該到達(dá)的平衡位置，并且距離平衡位置越來越遠(yuǎn)。積累下來的結(jié)果就造成了失步。 解決方法：

1、提高脈沖頻率

2、不想太高速，那么減小步進(jìn)電機(jī)供電電流。

3，上面兩者都不能調(diào)節(jié)，換力矩小的電機(jī)。 伺服電機(jī)的說明書上一般都會(huì)給出矩頻特性圖，或是力矩與速的關(guān)系表。從大多品牌步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性可以看出，步進(jìn)電機(jī)在小于600轉(zhuǎn)/分的速度時(shí)，輸出力矩是正常的。超過1000轉(zhuǎn)/分時(shí)，力矩急劇下降（當(dāng)然也有部分電機(jī)在1200轉(zhuǎn)/分時(shí)，力矩輸出正常）。 所以將步進(jìn)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速定為600轉(zhuǎn)/分是較為理想的選擇。

當(dāng)然這個(gè)600轉(zhuǎn)/分不是一個(gè)通用的數(shù)據(jù)，具體還得去資訊廠家，向廠家要步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性。 600轉(zhuǎn)/分的定義只是為了告訴您在選擇電機(jī)或是前期設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速，要考慮到步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速小的特點(diǎn)！

步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速與脈沖頻率的關(guān)系

1、何為步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器？

步進(jìn)電機(jī)是一種與專門用于速度和位置精確控制的特種電機(jī)，它旋轉(zhuǎn)是以固定的角度（稱為“步距角” ）一步一步運(yùn)行的，故稱步進(jìn)電機(jī)。其特點(diǎn)是沒有累積誤差，接收到控制器發(fā)來的每一個(gè)脈沖信號，在驅(qū)動(dòng)器的推動(dòng)下電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度，所以廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。

步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器是一種能使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的功率放大器，能把控制器發(fā)來的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的功率信號，電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，所以控制脈沖頻率可以精確調(diào)速，控制脈沖數(shù)就可以精確定位。

2、何為驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分？步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率的關(guān)系是什么？

步進(jìn)電機(jī)由于自身特有結(jié)構(gòu)決定，出廠時(shí)都注明“電機(jī)固有步距角” （如 0.9°/1.8°，表示半步工作每走一步轉(zhuǎn)過的角度為 0.9°，整步時(shí)為 1.8°） 。但在很多精密控制和場合，整步的角度太大，影響控制精度，同時(shí)振動(dòng)太大，所以要求分很多步走完一個(gè)電機(jī)固有步距角，這就是所謂的細(xì)分驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)此功能的電子裝置稱為細(xì)分驅(qū)動(dòng)器。

V=P*θe÷360*m

V：電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/s） P：脈沖頻率（Hz） θe：電機(jī)固有步距角 m：細(xì)分?jǐn)?shù)（整步為 1，半步為 2）

3、細(xì)分步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器有何優(yōu)點(diǎn)？

? 因減少每一步所走過的步距角，提高了步距均勻度，因此可以提高控制精度。

? 可以大大地減少電機(jī)振動(dòng)，低頻振蕩是步進(jìn)電機(jī)的固有特性，用細(xì)分是消除它的最好方法。

? 可以有效地減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高輸出轉(zhuǎn)矩。

以上這些優(yōu)點(diǎn)普遍被用戶認(rèn)可，并給他們帶來實(shí)惠，所以建議您最好選用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器。

4、為什么我的電機(jī)只朝一個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)？

? 可能方向信號太弱，或接線極性錯(cuò)，或信號電壓太高燒壞方向限流電阻。

? 脈沖模式不匹配，信號是脈沖/方向，驅(qū)動(dòng)器必須設(shè)置為此模式;若信號是 CW/CCW（雙脈沖模式） ，驅(qū)動(dòng)器則必須也是此模式，否則電機(jī)只朝一個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)。