步進(jìn)電機原理及使用說(shuō)明

3、力矩：

電機一旦通電，在定轉子間將產(chǎn)生磁場(chǎng)（磁通量Ф）當轉子與定子錯開(kāi)一定角度產(chǎn)生力

F與（dФ/dθ）成正比

S

其磁通量Ф=Br*S

Br為磁密，S為導磁面積

F與L*D*Br成正比

L為鐵芯有效長(cháng)度，D為轉子直徑

Br=N·I/R

N·I為勵磁繞阻安匝數（電流乘匝數）R為磁阻。

力矩=力*半徑

力矩與電機有效體積*安匝數*磁密 成正比（只考慮線(xiàn)性狀態(tài)）

因此，電機有效體積越大，勵磁安匝數越大，定轉子間氣隙越小，電機力矩越大，反之亦然。

（二）感應子式步進(jìn)電機

1、特點(diǎn)：

感應子式步進(jìn)電機與傳統的反應式步進(jìn)電機相比，結構上轉子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點(diǎn)，而定子激磁只需提供變化的磁場(chǎng)而不必提供磁材料工作點(diǎn)的耗能，因此該電機效率高，電流小，發(fā)熱低。因永磁體的存在，該電機具有較強的反電勢，其自身阻尼作用比較好，使其在運轉過(guò)程中比較平穩、噪音低、低頻振動(dòng)小。

感應子式步進(jìn)電機某種程度上可以看作是低速同步電機。一個(gè)四相電機可以作四相運行，也可以作二相運行。（必須采用雙極電壓驅動(dòng)），而反應式電機則不能如此。例如：四相，八相運行（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）完全可以采用二相八拍運行方式.不難發(fā)現其條件為C=,D=.

一個(gè)二相電機的內部繞組與四相電機完全一致，小功率電機一般直接接為二相，而功率大一點(diǎn)的電機，為了方便使用，靈活改變電機的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，往往將其外部接線(xiàn)為八根引線(xiàn)（四相），這樣使用時(shí)，既可以作四相電機使用，可以作二相電機繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。

2、分類(lèi)

感應子式步進(jìn)電機以相數可分為：二相電機、三相電機、四相電機、五相電機等。以機座號（電機外徑）可分為：42BYG(BYG為感應子式步進(jìn)電機代號）、57BYG、86BYG、110BYG、（國際標準），而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國內標準。

3、步進(jìn)電機的靜態(tài)指標術(shù)語(yǔ)

相數：產(chǎn)生不同對極N、S磁場(chǎng)的激磁線(xiàn)圈對數。常用m表示。

拍數：完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數或導電狀態(tài)用n表示，或指電機轉過(guò)一個(gè)齒距角所需脈沖數，以四相電機為例，有四相四拍運行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.

步距角：對應一個(gè)脈沖信號，電機轉子轉過(guò)的角位移用θ表示。θ=360度（轉子齒數J*運行拍數），以常規二、四相，轉子齒為50齒電機為例。四拍運行時(shí)步距角為θ=360度/（50*4）=1.8度（俗稱(chēng)整步），八拍運行時(shí)步距角為θ=360度/（50*8）=0.9度（俗稱(chēng)半步）。

定位轉矩：電機在不通電狀態(tài)下，電機轉子自身的鎖定力矩（由磁場(chǎng)齒形的諧波以及機械誤差造成的）

靜轉矩：電機在額定靜態(tài)電作用下，電機不作旋轉運動(dòng)時(shí)，電機轉軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機體積（幾何尺寸）的標準，與驅動(dòng)電壓及驅動(dòng)電源等無(wú)關(guān)。

雖然靜轉矩與電磁激磁安匝數成正比，與定齒轉子間的氣隙有關(guān)，但過(guò)份采用減小氣隙，增加激磁安匝來(lái)提高靜力矩是不可取的，這樣會(huì )造成電機的發(fā)熱及機械噪音。

4、步進(jìn)電機動(dòng)態(tài)指標及術(shù)語(yǔ)：

1、步距角精度：

步進(jìn)電機每轉過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運行拍數其值不同，四拍運行時(shí)應在5%之內，八拍運行時(shí)應在15%以?xún)取?P>2、失步：

電機運轉時(shí)運轉的步數，不等于理論上的步數。稱(chēng)之為失步。

3、失調角：

轉子齒軸線(xiàn)偏移定子齒軸線(xiàn)的角度，電機運轉必存在失調角，由失調角產(chǎn)生的誤差，采用細分驅動(dòng)是不能解決的。

4、最大空載起動(dòng)頻率：

電機在某種驅動(dòng)形式、電壓及額定電流下，在不加負載的情況下，能夠直接起動(dòng)的最大頻率。

5、最大空載的運行頻率：

電機在某種驅動(dòng)形式，電壓及額定電流下，電機不帶負載的最高轉速頻率。