步進(jìn)馬達(dá)故障排除

1、步進(jìn)電機(jī)原理及使用說明一、前言步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的 情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受 負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線 性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在 速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡單。雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)，交流電 機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方 可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計算機(jī)等 許多專業(yè)知識。目前，生產(chǎn)步進(jìn)

2、電機(jī)的廠家的確不少，但具有專業(yè)技術(shù)人員，能夠自行開發(fā)，研 制的廠家卻非常少，大部分的廠家只一、二十人，連最基本的設(shè)備都沒有。僅 僅處于一種盲目的仿制階段。這就給戶在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。簽 于上述情況，我們決定以廣泛的感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)為例。敘述其基本工作原 理。望能對廣大用戶在選型、使用、及整機(jī)改進(jìn)時有所幫助。二、感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)工作原理（一）反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原理由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理比較簡單。下面先敘述三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)原 理。1、結(jié)構(gòu)：電機(jī)轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒，定子齒有三個勵磁繞阻，其幾何軸線依次分別 與轉(zhuǎn)子齒軸線錯開。0、1/37：、2/3P，（相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距

3、以7：表示），即A與齒1 相對齊，B與齒2向右錯開1/3 T, C與齒3向右錯開2/3 T , A'與齒5相對 齊，（4就是人，齒5就是齒1）下面是定轉(zhuǎn)子的展開圖：2、旋轉(zhuǎn)：如A相通電，B, C相不通電時，由于磁場作用，齒1與A對齊，（轉(zhuǎn)子不受 任何力以下均同）。如B相通電，A, C相不通電時，齒2應(yīng)與B對齊，此時轉(zhuǎn)子向右移過1/3 T,此時齒3與C偏移為1/3 T,齒4與A偏移（77-1/37：） =2/3 J如C相通電，A, B相不通電，齒3應(yīng)與C對齊，此時轉(zhuǎn)子又向右移過1/37：, 此時齒4與A偏移為1/3 7：對齊。如A相通電，B, C相不通電，齒4與A對齊，轉(zhuǎn)子又向右移過1/

4、3 7： 這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電狀態(tài)，齒4 （即齒1前一齒）移到A相，電機(jī) 轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個齒距，如果不斷地按 A, B, C, A通電，電機(jī)就每步（每脈沖）1/3,向右旋轉(zhuǎn)。如按A, C, B, A通電，電機(jī)就反轉(zhuǎn)。由此可見：電機(jī)的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系 而方向由導(dǎo)電順序決定。不過，出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BCC-CA-A這種導(dǎo)電狀態(tài)，這樣將原來每步 1/3乙改變?yōu)?/6甚至于通過二相電流不同的組合，使其1/3乙變?yōu)?/127：, 1/247：,這就是電機(jī)細(xì)分驅(qū)動的基本 理論依據(jù)。不難推出：電機(jī)定子上有 m相勵磁繞

5、阻，其軸線分別與轉(zhuǎn)子齒軸線偏移 1/m,2/m（m1）/m,1-并且導(dǎo)電按一定的相序電機(jī)就能正反轉(zhuǎn)被控制一一這是 步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的物理條件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步 進(jìn)電機(jī)，出于成本等多方面考慮，市場上一般以二、三、四、五相為多。3、力矩： 電機(jī)一旦通電，在定轉(zhuǎn)子間將產(chǎn)生磁場（磁通量 中）當(dāng)轉(zhuǎn)子與定子錯開一定角 度產(chǎn)生力F與（d©/d 0 ）成正比其磁通量=Br*SBr為磁密，S為導(dǎo)磁面積F與L*D*Br成正比L為鐵芯有效長度，D為轉(zhuǎn)子直徑Br=N I/RN I為勵磁繞阻安匝數(shù)（電流乘匝數(shù)） R為磁阻。力矩=力*半徑力矩與電機(jī)有效體積*安匝數(shù)*磁密成正比（只考慮線性

6、狀態(tài)）因此，電機(jī)有效體積越大，勵磁安匝數(shù)越大，定轉(zhuǎn)子間氣隙越小，電機(jī)力矩越 大，反之亦然。（二）感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)1、特點：感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)與傳統(tǒng)的反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)相比，結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體，以 提供軟磁材料的工作點，而定子激磁只需提供變化的磁場而不必提供磁材料工 作點的耗能，因此該電機(jī)效率高，電流小，發(fā)熱低。因永磁體的存在，該電機(jī) 具有較強(qiáng)的反電勢，其自身阻尼作用比較好，使其在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中比較平穩(wěn)、噪 音低、低頻振動小。感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)某種程度上可以看作是低速同步電機(jī)。一個四相電機(jī)可以作 四相運(yùn)行，也可以作二相運(yùn)行。（必須采用雙極電壓驅(qū)動），而反應(yīng)式電機(jī)則 不能如此。例如：四相，八相運(yùn)行（A-AB

7、-B-BC二C-CD-D-DA-A）完全可以采用 二相八拍運(yùn)行方式.不難發(fā)現(xiàn)其條件為C=區(qū)，D=；.一個二相電機(jī)的內(nèi)部繞組與四相電機(jī)完全一致，小功率電機(jī)一般直接接為二 相，而功率大一點的電機(jī)，為了方便使用，靈活改變電機(jī)的動態(tài)特點，往往將 其外部接線為八根引線（四相），這樣使用時，既可以作四相電機(jī)使用，可以 作二相電機(jī)繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。2、分類感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)以相數(shù)可分為：二相電機(jī)、三相電機(jī)、四相電機(jī)、五相電機(jī)等。以機(jī)座號（電機(jī)外徑）可分為：42BYG（BYG為感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)代號）、 57BYG、86BYG、110BYG、（國際標(biāo)準(zhǔn)），而像 70BYG、90BYG、130BYG等 均為國內(nèi)標(biāo)

8、準(zhǔn)。3、步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語相數(shù)：產(chǎn)生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數(shù)。常用 m表示。拍數(shù)：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用 n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn) 過一個齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即 AB-BC- CD-DA-AB ,四相八拍運(yùn)行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角：對應(yīng)一個脈沖信號，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用8表示。9=360度（轉(zhuǎn)子齒數(shù)J*運(yùn)行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為 50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時 步距角為8 =360度/ （50*4） =1.8度（俗稱整步），八拍運(yùn)行時步距角為8 =360 度/ （50*8） =0.9度（俗稱

9、半步）。定位轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在不通電狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的）靜轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定靜態(tài)電作用下，電機(jī)不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力 矩。此力矩是衡量電機(jī)體積（幾何尺寸）的標(biāo)準(zhǔn)，與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無 關(guān)。雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)，但過份采用 減小氣隙，增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的，這樣會造成電機(jī)的發(fā)熱及 機(jī)械噪音。4、步進(jìn)電機(jī)動態(tài)指標(biāo)及術(shù)語：1、步距角精度：步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過一個步距角的實際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運(yùn)行時應(yīng)在15%以內(nèi)。2、失

10、步：電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。3、失調(diào)角：轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的 誤差，采用細(xì)分驅(qū)動是不能解決的。4、最大空載起動頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動形式、電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況下，能夠直接起 動的最大頻率。5、最大空載的運(yùn)行頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動形式，電壓及額定電流下，電機(jī)不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率。6、運(yùn)行矩頻特性：電機(jī)在某種測試條件下測得運(yùn)行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運(yùn)行矩頻特 性，這是電機(jī)諸多動態(tài)曲線中最重要的，也是電機(jī)選擇的根本依據(jù)。如下圖所 示：其它特性還有慣頻特性、起動頻率特性等。電機(jī)一旦選定，電機(jī)的靜力矩確定，

11、而動態(tài)力矩卻不然，電機(jī)的動態(tài)力矩取決 于電機(jī)運(yùn)行時的平均電流（而非靜態(tài)電流），平均電流越大，電機(jī)輸出力矩越 大，即電機(jī)的頻率特性越硬。如下圖所示：哦其中，曲線3電流最大、或電壓最高；曲線1電流最小、或電壓最低，曲線與負(fù) 載的交點為負(fù)載的最大速度點。要使平均電流大，盡可能提高驅(qū)動電壓，使采用小電感大電流的電機(jī)。7、電機(jī)的共振點：步進(jìn)電機(jī)均有固定的共振區(qū)域，二、四相感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)的共振區(qū)一般在 180-250pp叱間（步距角1.8度）或在400Pps左右（步距角為0.9度），電機(jī)驅(qū) 動電壓越高，電機(jī)電流越大，負(fù)載越輕，電機(jī)體積越小，則共振區(qū)向上偏移， 反之亦然，為使電機(jī)輸出電矩大，不失步和整個系

12、統(tǒng)的噪音降低，一般工作點 均應(yīng)偏移共振區(qū)較多。8、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制:當(dāng)電機(jī)繞組通電時序為 AB-BC-CD-DA或（ABSB A0-AB）時為正轉(zhuǎn)，通電時序為DA-CA-BC-AB或（的-AB - AB AB ）時為反轉(zhuǎn)。三、驅(qū)動控制系統(tǒng)組成 使用、控制步進(jìn)電機(jī)必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，具方框圖如下:脈沖信號信號分配功率放大步進(jìn)電機(jī)1、脈沖信號的產(chǎn)生。脈沖信號一般由單片機(jī)或 CPU產(chǎn)生，一般脈沖信號的占空比為 0.3-0.4左右, 電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，占空比則越大。2、信號分配 我廠生產(chǎn)的感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)以二、四相電機(jī)為主，二相電機(jī)工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四

13、拍為 AB-而-AB-AB，步距角為1.8度；二相八拍為A0-B理AARRA&4AB，步距角為0.9度。四相電機(jī)工作方 式也有二種，四相四拍為 AB-BC-CD-DA-AB,步距角為1.8度；四相八拍為AB- B-BC-C-CD-D-AB,（步距角為 0.9度）。3、功率放大功率放大是驅(qū)動系統(tǒng)最為重要的部分。步進(jìn)電機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩取決于它 的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流（而樣本上的電流均為靜態(tài)電流）。平均電流越 大電機(jī)力矩越大，要達(dá)到平均電流大這就需要驅(qū)動系統(tǒng)盡量克服電機(jī)的反電 勢。因而不同的場合采取不同的的驅(qū)動方式，到目前為止，驅(qū)動方式一般有以 下幾種：恒壓、恒壓用電阻、高低壓驅(qū)動、

14、恒流、細(xì)分?jǐn)?shù)等。為盡量提高電機(jī)的動態(tài)性能，將信號分配、功率放大組成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電 源。我廠生產(chǎn)的SH系列二相恒流斬波驅(qū)動電源與單片機(jī)及電機(jī)接線圖如下：脈沖信號 TJ-單片機(jī)或打+5V地 XCPOPTOFREEDIRVCC紅黃籃AKBBGND說明:CP接CPU脈沖信號（負(fù)信號，低電平有效）OPTO® CPU+5VFREE兌機(jī)，與CPU地線相接，驅(qū)動電源不工作DIR方向控制，與CPU地線相接，電機(jī)反轉(zhuǎn)VCC直流電源正端GND直流電源負(fù)端A接電機(jī)引出線紅線網(wǎng)接電機(jī)引出線綠線B接電機(jī)引出線黃線B接電機(jī)引出線藍(lán)線 步進(jìn)電機(jī)一經(jīng)定型，其性能取決于電機(jī)的驅(qū)動電源。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，力距 越大則要

15、求電機(jī)的電流越大，驅(qū)動電源的電壓越高。電壓對力矩影響如下：4、細(xì)分驅(qū)動器 在步進(jìn)電機(jī)步距角不能滿足使用的條件下，可采用細(xì)分驅(qū)動器來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，細(xì)分驅(qū)動器的原理是通過改變相鄰（A, B）電流的大小，以改變合成磁場 的夾角來控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的。四、步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用（一）步進(jìn)電機(jī)的選擇步進(jìn)電機(jī)有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大 要素確定，步進(jìn)電機(jī)的型號便確定下來了。1、步距角的選擇電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求，將負(fù)載的最小分辨率（當(dāng)量）換算到電 機(jī)軸上，每個當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度（包括減速）。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小 于此角度。目前市場上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有 0.36度/

16、0.72度（五相電機(jī)）、 0.9度/1.8度（二、四相電機(jī)）、1.5度/3度（三相電機(jī)）等。2、靜力矩的選擇 步進(jìn)電機(jī)的動態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩 選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一 的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動時（一般由低速）時二種 負(fù)載均要考慮，加速起動時主要考慮慣性負(fù)載，包速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù) 載。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的 2-3倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機(jī) 的機(jī)座及長度便能確定下來（幾何尺寸） 3、電流的選擇 靜力矩一樣的電機(jī)，由于電流參數(shù)不同，其運(yùn)行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特 性曲線圖，判斷

17、電機(jī)的電流（參考驅(qū)動電源、及驅(qū)動電壓）4、力矩與功率換算步進(jìn)電機(jī)一般在較大范圍內(nèi)調(diào)速使用、其功率是變化的，一般只用力矩來衡量，力矩與功率換算如下：P= Q - M =2 兀 n/60P=2 兀 nM/60其P為功率單位為瓦,為每秒角速度，單位為弧度，n為每分鐘 轉(zhuǎn)速，M為力矩單位為牛頓米P=2兀fM/400（半步工作）其中f為每秒脈沖數(shù)（簡稱PPS）（二）、應(yīng)用中的注意點1、步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于低速場合-每分鐘轉(zhuǎn)速不超過1000 轉(zhuǎn)，（0.9 度時 6666PPS）,最女?在 1000-3000PPS（0.9 度）間 使用，可通過減速裝置使其在此間工作，此時電機(jī)工作效率高，噪 音低。2、步進(jìn)電機(jī)最好

18、不使用整步狀態(tài)，整步狀態(tài)時振動 大。3、由于歷史原因，只有標(biāo)稱為12V電壓的電機(jī)使用12V外，其他電機(jī)的電壓值不是驅(qū)動電壓伏值，可根據(jù)驅(qū)動器選擇驅(qū)動電壓（建議：57BY也用直流24V-36V, 86BYGG用直流 50V,110BYGI用高于直流80V）,當(dāng)然12伏的電壓除12V恒壓驅(qū)動 外也可以采用其他驅(qū)動電源，不過要考慮溫升。4、轉(zhuǎn)動慣量大的負(fù)載應(yīng)選擇大機(jī)座號電機(jī)。5、電機(jī)在較高速或大慣量負(fù)載時，一般不在工作速度 起動，而采用逐漸升頻提速，一電機(jī)不失步，二可以減少噪音同時 可以提高停止的定位精度。6、高精度時，應(yīng)通過機(jī)械減速、提高電機(jī)速度，或采用 高細(xì)分?jǐn)?shù)的驅(qū)動器來解決，也可以采用 5相電

19、機(jī)，不過其整個系統(tǒng) 的價格較貴，生產(chǎn)廠家少，其被淘汰的說法是外行話。7、電機(jī)不應(yīng)在振動區(qū)內(nèi)工作，如若必須可通過改變電 壓、電流或加一些阻尼的解決。8、電機(jī)在600PPS（0.9度）以下工作，應(yīng)采用小電 流、大電感、低電壓來驅(qū)動。9、應(yīng)遵循先選電機(jī)后選驅(qū)動的原則1 .什么是步進(jìn)電機(jī)？步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通 俗一點講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動 步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(及步進(jìn) 角)。您可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá) 到準(zhǔn)確定位的目的；同時您可以通過控制脈沖頻率來控制 電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。2 .步進(jìn)電機(jī)分哪幾

20、種？步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式(PM),反應(yīng)式(VR)和混合式 (HB)永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為3 .5度或15度;反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸由，步進(jìn)角一般 為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國家80年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu) 點。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。3 .什么臬保持轉(zhuǎn)矩(HOLDING TORQUE ) ?保持轉(zhuǎn)矩(HOLDING TORQUE )是指步進(jìn)電機(jī) 通電但沒有轉(zhuǎn)動時，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn) 電機(jī)最重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)電機(jī)在

21、低速時的力 矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨速度的 增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化， 所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之 一。比如，當(dāng)人們說2N.m的步進(jìn)電機(jī)，在沒有特殊 說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2N.m的步進(jìn)電機(jī)。4 .什么是 DETENT TORQUE?DETENT TORQUE是指步進(jìn)電機(jī)沒有通電的情況 下，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。DETENT TORQUE在國內(nèi)沒有統(tǒng)一的翻譯方式，容 易使大家產(chǎn)生誤解；由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不是 永磁材料，所以它沒有DETENT TORQUE。5 .步進(jìn)電機(jī)精度為多少？是否累積 ？一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的 3-5%

22、,且不累 積。6 .步進(jìn)電機(jī)的外表溫度允許達(dá)到多少 ？步進(jìn)電機(jī)溫度過高首先會使電機(jī)的磁性材料退 磁，從而與致力矩下降乃至于失步，因此電機(jī)外表允 許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點； 一般來講，磁性材料的退磁點都在攝氏 130度以上， 有的甚至高達(dá)攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫 度在攝氏80-90度完全正常。7 .為什么步講電機(jī)的力矩會隨轉(zhuǎn)諫的升高而 下降？當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動時，電機(jī)各相繞組的電感將形成 一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。在它 的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減 小，從而與致力矩下降。8 .為什么步講電機(jī)低諫時可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無法啟

23、動 ，并伴有嘯叫聲？步進(jìn)電機(jī)有一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步 進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果 脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動，可能發(fā)生丟 步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動頻率應(yīng)更低。如 果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動，脈沖頻率應(yīng)該有加速過 程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望 的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速從低速升到高速）。9 .如何克服兩相混合式步進(jìn)電機(jī)在低諫運(yùn)轉(zhuǎn) 時的振動和噪聲？步進(jìn)電機(jī)低速轉(zhuǎn)動時振動和噪聲大是其固有的缺 點，一般可采用以下方案來克服：A.如步進(jìn)電機(jī)正好工作在共振區(qū)，可通過改變減 速比等機(jī)械傳動避開共振區(qū)；B.采用帶有細(xì)分功能的驅(qū)動器，這是最常用的、最簡便的方法；

24、C.換成步距角更小的步進(jìn)電機(jī)，如三相或五相步 進(jìn)電機(jī)；D.換成交流伺服電機(jī)，幾乎可以完全克服震動和 噪聲，但成本較高；E.在電機(jī)軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產(chǎn) 品，但機(jī)械結(jié)構(gòu)改變較大。10 .細(xì)分驅(qū)動器的細(xì)分?jǐn)?shù)是否能代表精度？步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分技術(shù)實質(zhì)上是一種電子阻尼技 術(shù)（請參考有關(guān)文獻(xiàn)），其主要目的是減弱或消除步 進(jìn)電機(jī)的低頻振動，提高電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)精度只是細(xì)分技 術(shù)的一個附帶功能。比如對于步進(jìn)角為 1.8°的兩相混 合式步進(jìn)電機(jī)，如果細(xì)分驅(qū)動器的細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置為 4,那么電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)分辨率為每個脈沖 0.45° ,電機(jī)的精 度能否達(dá)到或接近0.45° ,還取決于細(xì)分驅(qū)

25、動器的細(xì) 分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細(xì)分驅(qū)動器 精度可能差別很大；細(xì)分?jǐn)?shù)越大精度越難控制。11 .四相混合式步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動器的串聯(lián)接 法和并聯(lián)接法有什么區(qū)別？四相混合式步進(jìn)電機(jī)一般由兩相驅(qū)動器來驅(qū)動， 因此，連接時可以采用串聯(lián)接法或并聯(lián)接法將四相電 機(jī)接成兩相使用。串聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較的場合 使用，此時需要的驅(qū)動器輸出電流為電機(jī)相電流的 0.7倍，因而電機(jī)發(fā)熱??；并聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速 較高的場合使用（又稱高速接法），所需要的驅(qū)動器 輸出電流為電機(jī)相電流的1.4倍，因而電機(jī)發(fā)熱較 大。12 .如何確定步講電機(jī)驅(qū)動器的直流供電電 源？A.電壓的確定：混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的供電電 源電壓一般是一個較寬的范圍（比如 IM483的供電 電壓為1248VDC）,電源電壓通常根據(jù)電機(jī)的工 作轉(zhuǎn)速和響應(yīng)要求來選擇。如果電機(jī)工作轉(zhuǎn)速較高或 響應(yīng)要求較快，那么電壓取值也高，但注意電源電壓 的紋波不能超過驅(qū)動器的最大輸入電壓，否則可能損 壞驅(qū)動器。B.電流的確定：供電電源電流一般根據(jù)驅(qū)動器的 輸出相電流I來確定。如果采用線性電源，電源電流 一般可取I的1.11.3倍；如果采用開關(guān)電源，電源 電流一般可取I的1.5