步进电机

LOGO步进电机及驱动器知识汉德保（中国）CompanyLogoContents公司产品命名规则1行业术语2步进机的介绍和分类3步进电机选型及应用4CompanyLogo步进电机的命名规则命名规则:1701HS42A1B①②③④⑤⑥⑦①机座号:电机外形尺寸(10倍的英制尺寸)⑤表示10倍数电动机额定工作电流例：17=1.7＂例：42＝4.2A②电机机身长度编号(不包含出轴部分)⑥表示电动机电流单位A（安培）③类型号:固定地用H表示混合式步进电机⑦1:单出轴2:双出轴④电机步距角:⑧非标准产品代号：Y步距角1.8°,圆形步进电机B带刹车(Brake)S步距角1.8°,方形步进电机E带编码器(Encoder)A步距角0.9°,定子8极W防水(Waterpoof)电机E步距角0.72°(五相混合式步进电机)G带减速箱(Gera)C步距角1.2°(三相混合式步进电机)公司电机标准标签外形图一外形图二带齿轮减速箱的电机CompanyLogo配行星减速机CompanyLogo扁轴电机CompanyLogo带刹车电机三CompanyLogo带键电机CompanyLogo电机实物图CompanyLogo装同步轮电机CompanyLogo双出轴电机CompanyLogo几种连接部件CompanyLogoCompanyLogo步进电机驱动器命名规则命名规则:ASD878R①②③④⑤⑥①A：2相混合式C：3相混合式E：5相混合式④表示1/10倍数额定输入电源电压例：5＝50V②S：步进电机驱动器⑤表示10倍数额定输入峰值电流例：45＝4.5A③D：DC电源输入A：AC电源输入CompanyLogo驱动器标签一驱动器标签二CompanyLogo信号输入端说明电源输入CompanyLogo直线丝杆步进电机的命名规则命名规则:17E35K05-001①②③④⑤⑥①机座号:电机外形尺寸(10倍的英制尺寸)例：17=1.7＂④电机丝杆导程代码:具体见电机丝杆导程代码表②电机结构种类：E代表外部驱动式N代表贯通轴式C代表固定轴式⑤表示10倍数电动机额定工作电流例：05=0.5A/Phase③表示电机的机身长度：35＝35mmCompanyLogo直流无刷电机驱动器的命名规则命名规则:5701BS30L2-①②③④⑤⑥①机座号:电机外形尺寸(单位：mm)④表示电动机的额定输出转速,以100RPM为单位②表示电动机的机身长度编号（注：不包含出轴部分）例：30×100=3000RPM③表示电动机的类型：⑤表示电动机的额定输入工作电压BS安装端盖为正方形的直流无刷电机L1=12VDCL2=24VDCL3=36VDCBC安装端盖为圆形的直流无刷电机L4=48VDCH1=110VACH2=220VAC⑥标准产品：无1：双出轴2：配有断电刹车制动器3：配有增量式编码器4：内置驱动器5：无霍尔信号6：其他非标参数CompanyLogo直流无刷电机驱动器的命名规则命名规则:DBL450R①②③④①DB：直流无刷驱动器代号③表示驱动器的最大输出功率②L：低电压直流电输入H：高电压交流电输入④R：DSP芯片控制DS：带数字显示功能CompanyLogo电机标准接线和导线颜色2相混合步进电机CompanyLogo3相混合步进电机CompanyLogo5相混合步进电机CompanyLogo直流无刷电机接线图CompanyLogoCompanyLogo行业术语[1]永磁式步进电机：包含永磁体转子和盘绕定子核心的步进电机定位力矩：有通电状态下，缓慢旋转电机轴所需的最大力矩，通常用于步进电机和无刷电机，测量时，需保证电机线没有短接最大反向频率：电机空载状态下，保证电机不丢步运行的正反转信号最大频率最大运行频率：电机空载状态下，保证电机不丢步运行的最大脉冲频率细分：在驱动器内部将电流细分，使步进电机步距角为更细小角度的技术，通常有二进制，和5进制过冲：步进电机停止时超过预期位置的现象牵入频率（响应频率）：步进电机空载下不失步的最大脉冲启动频率牵入力矩：满足步进马达在一定脉冲频率下启动并开始运行，不失步的最大负载力矩牵出力矩：满足步进马达在一定脉冲频率下稳定运行，不失步最大负载CompanyLogo行业术语[2]细分数：通常指电机旋转一圈所需要走的步数保持力矩（静态力矩）：电机上电后定子锁住转子的力矩定位力矩：有通电状态下，缓慢旋转电机轴所需的最大力矩，通常用于步进电机和无刷电机，测量时，需保证电机线没有短接额定力矩：在确定速度下，电机持续输出给负载的最大力矩响应频率：步进电机空载下不失步的最大脉冲频率步距角：步进电机固有的最小机械角度，一般为1.8度，0.9度，0.72度，0.36度等等，与驱动器无关步距角精度：步距角精度即实际步距角与理论步距角之间的差值，通常用理论步距角的百分数或绝对值来衡量，静态步距角误差小，表示电机精度高，通常是空载下测量的热时间常数：电机绕组到达最终温度所需的时间CompanyLogo行业术语[3]力矩波动：由换向器部分产生的电流纹波导致力矩波动，体现在电机力矩不平衡上惯量力矩比：电机力矩/转子惯量，比值越大，加速度越高单极驱动器：通给电机绕组的电流只有一个方向的驱动器，供给电机绕组电压的极性保持不变，通常接6线电机双极驱动（双电压驱动）：步进驱动器通过输出高低两种电压来控制步进电机运行，高电压用于使通过步进电机绕组的电流达到预先设计的值，然后经过一段时间后切换为低电压，保持当前所要求达到的电流值。双极性驱动器：通过将输出到步进电机绕组上的电流进行极性转变从而改变电机磁极方向，进而改变电机旋转方向的驱动器被称为双极性驱动器。双极性驱动器通常用来驱动4，6，8线电机，对于4线和8线电机，双极性驱动器驱动效率比单极性驱动器更高，同时电机输出力矩更大。CompanyLogo行业术语[4]脉冲频率：输入到驱动器的脉冲速度，决定电机旋转速度，频率越高，速度越快PWM（脉冲宽度调节）：用于控制步进或伺服电机电流和电压的一种方法重复精度：重复运动中，每次停止的位置与第一次调定的位置之间角度或长度的差值：差值越小，精度越高绝缘等级B：步进电机额定最高工作温度130度绝缘等级H：步进电机额定最高工作温度180度CompanyLogo行业术语[5]谐振：周期性外力在某一特定频率时导致振幅增大的现象绝对位置：相对于“零点”位置或“原点”位置来讲的位移置绝对位置编程：在设计过程中，利用绝对位置进行编程设计，与一般设计中采用相对位置不同，相对位置只是当前位置和上一位置之间的关联。环境温度：设备周围介质的温度。功率放大器：将信号（模拟量或数字量）转化为高能量电压，电流来驱动电机运行的电子设备。ASCⅡ码：用于信息交换的美国标准代码，所有的指令，字母，数字都可以转化为ASCⅡ码，与二进制数相对应，以便于设备之间信号的传输或识别。轴向间隙：由于轴向力产生的位置偏移径向抖动：由于轴径与轴承的间隙，轴承内部球和滚子间的间隙等原因导致的径向运动波特率：在串口通讯（比如RS232通讯）过程中每秒传输二进制位的数目CompanyLogo行业术语[6]无刷伺服驱动器：控制永磁式同步交流马达的伺服驱动器。斩波驱动器：通过打开，关闭功率放大器来控制步进电机电流的驱动器闭环：采用反馈装置检测输出端信号的系统，反馈信号用于上位机校正实际输出和要求输出之间的误差换向：指对通过给步进电机绕组电流或电压的换向行为。在有刷电机中，靠电刷和换向器完成换向，在无刷电机中，通过接收并分析霍尔传感器，编码器等设备返回的位置信号，改变通给电机的电流来实现。控制器（步进马达）：包含直流电源，电源开头和开头控制线路的系统阻尼：信号在传输过程中能量逐渐衰减的变化率，与时间有关死区：输入信号变化面输出信号没有相应变化的范围CompanyLogo驱动器（PWM）：利用脉宽调制技术控制通给电机电流值的驱动器，对于需要高效率，快速反应的应用是上佳的选择。驱动器（伺服）：通过闭环控制技术，利用电机位置反馈信号来保证电机位置精确或速度值精确的驱动器驱动器（步进）：通过转变数字脉冲方向信号来改变电流值从而实现电机控制的电子装置。占空比：导通时间/关闭时间的百分比。例如,如果一个设备一直处于开启状态，那么占空比为100%，一半时间开启，一半时间关闭，占空比为50%。动态制动：被动的停止永磁式电机（有刷或无刷）的技术，通过一个动态制动电阻使电机绕组短接，从面使电机速度以指数方式衰减至零。编码器：通过将运动过程解析为电子信号来提供位置作息的装置，通常用于位置或运动反馈的闭环控制系统中编码器定位脉冲：一些增量式编码器在电机每旋转一圈后会给出一个脉冲信号用于闭环位置参考CompanyLogo跟随误差：电机运动中，要求达到位置和实际达到位置之间的位置误差库伦摩擦（静摩擦）：静摩擦力是指物体之间有相对运动趋势时的摩擦力黏性摩擦（动摩擦）：动摩擦力是指物体之间有相对运动时的摩擦力，两物体一旦确定，动摩擦力就为定值。霍尔传感器：伺服电机上的反馈装置混合式步进马达：由永磁铁，可变磁阻定子和转子结构构成I/O信号（输入/输出）：控制器间接收和发送信息的媒介。I/O信号有两种：数字量-开关，继电器等等有导通和关断两种状态的装置；模拟量-持续信号例如速度，温度等空闲电流（静态电流）：步进电机静止时的相电流值。当步进电机不运行时，通过减少供给马达的相电流来减少发热；CompanyLogo分度器：电子设备，用来发送脉冲方向信号给步进驱动器来控制步进电机运行电感（互感）：两个导体通过电流所产生的磁感线互相作用电感（自感）：一个导体中通过的电流产生变化所导致的磁感线变化惯量：衡量物体速度改变的难度大小，物体越大，惯量越大，使负载速度变化所需的力矩越大惯量比：负载惯量和电机惯量的比最大空载启动频率：电机在某种驱动形式，电压及额定电流，在不加负载的情况下，能够直接起动的最大频率PID回路：使用PID（比例，积分，微分）算法进行电流控制的高性能回路位置回路：反馈回路中的参数是位置值速度回路：反馈回路中的参数是速度值开环：没有反馈回路的系统，大多数步进系统是这种设计振荡器：步进系统中用来发送固定频率脉冲信号的装置CompanyLogo步进电机概述【1】步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。上个世纪就出现了步进电动机，它是一种可以自由回转的电磁铁，动作原理和今天的反应式步进电动机没有什么区别，也是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。在本世纪初，由于资本主义列强争夺殖民地，造船工业发展很快，同时也使得步进电动机的技术得到了长足的进步。到了80年代后，由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现，步进电动机的控制方式更加灵活多样。原来的步进电机控制系统采用分立元件或者集成电路组成的控制回路，不仅调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改变控制方案就一定要重新设计电路。计算机则通过软件来控制步进电机，更好地挖掘出电动机的潜力。因此，用计算机控制步进电机已经成为了一种必然的趋势，也符合数字化的时代趋势。CompanyLogo步进电机概述【2】步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。步进电机靠一种叫环形分配器的电子开关器件，通过功率放大器使励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源。由于励磁绕组在空间中按一定的规律排列，轮流和直流电源接通后，就会在空间形成一种阶跃变化的旋转磁场，使转子步进式的转动，随着脉冲频率的增高，转速就会增大。步进电机的旋转同时与相数、分配数、转子齿轮数有关。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，它需要专用的步进电机驱动器，负责接收用户发出的脉冲指令，控制绕组导电的顺序，并转化为步进电机的角位移输出。当步