步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率

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

力矩隨脈沖頻率升高而下降的原因： 步進電機產(chǎn)生失步的兩個原因就是：

一、控制脈沖頻率高，此時轉(zhuǎn)子的加速度小于步進電機定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度。 在步進電機供電電源設(shè)計好后，定子線圈沖電時間常數(shù)基本是固定的，假設(shè)時間常數(shù)是0.02S（0.02S充電到最大值的63%），如果步進電機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間才0.01S，少了一半的充電時間，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)該到達的平衡位置，并且距離平衡位置越來越遠。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，隨意說了一個數(shù)解決方法：

1、降低脈沖頻率，別認為麻煩，調(diào)試步進電機大部分是調(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，那么加大步進電機供電電流

3、減輕電機的負載

二、控制脈沖頻率低，此時轉(zhuǎn)子的速度高于步進電機定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度。 還以上面的0.02S充電時間常數(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，此時電機的負載如果較輕，轉(zhuǎn)子就會超過應(yīng)該到達的平衡位置，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又會反越過平衡位置而落后于平衡位置，恰恰此時下一個脈沖到來，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。如此循環(huán)，同樣造成每一步都落后于應(yīng)該到達的平衡位置，并且距離平衡位置越來越遠。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，那么減小步進電機供電電流。

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

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

步進電機轉(zhuǎn)速與脈沖頻率的關(guān)系

1、何為步進電機和步進驅(qū)動器？

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

步進驅(qū)動器是一種能使步進電機運行的功率放大器，能把控制器發(fā)來的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電機的功率信號，電機的轉(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)動器的細分？步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率的關(guān)系是什么？

步進電機由于自身特有結(jié)構(gòu)決定，出廠時都注明“電機固有步距角” （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，同時振動太大，所以要求分很多步走完一個電機固有步距角，這就是所謂的細分驅(qū)動，能夠?qū)崿F(xiàn)此功能的電子裝置稱為細分驅(qū)動器。

V=P*θe÷360*m

V：電機轉(zhuǎn)速（r/s） P：脈沖頻率（Hz） θe：電機固有步距角 m：細分數(shù)（整步為 1，半步為 2）

3、細分步進驅(qū)動器有何優(yōu)點？

? 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振動，低頻振蕩是步進電機的固有特性，用細分是消除它的最好方法。

? 可以有效地減少轉(zhuǎn)矩脈動，提高輸出轉(zhuǎn)矩。

以上這些優(yōu)點普遍被用戶認可，并給他們帶來實惠，所以建議您最好選用細分驅(qū)動器。

4、為什么我的電機只朝一個方向運轉(zhuǎn)？

? 可能方向信號太弱，或接線極性錯，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)動器必須設(shè)置為此模式;若信號是 CW/CCW（雙脈沖模式） ，驅(qū)動器則必須也是此模式，否則電機只朝一個方向運轉(zhuǎn)。