什么是步進電機控制器
日期：2013-07-03 14:18:58 瀏覽次數(shù)： 次
什么是步進電機控制器？如何選擇
步進電機控制器是一種能夠發(fā)出均勻脈沖信號的電子產(chǎn)品，它發(fā)出的信號進入步進電機驅(qū)動器后，會由驅(qū)動器轉(zhuǎn)換成步進電機所需要的強電流信號，帶動步進電機運轉(zhuǎn)。步進電機控制器能夠準確的控制步進電機轉(zhuǎn)過每一個角度。
驅(qū)動器說接收的是脈沖信號，每收到一個脈沖，驅(qū)動器會帶動電機轉(zhuǎn)過一個固定的角度，這因為這個特點，步進電機才會被廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)在的各個行業(yè)里。
選擇什么樣的伺服電機，在很大程度上取決于負載的物理特性，負載的工作特性、系統(tǒng)要求以及工作環(huán)
境。一旦系統(tǒng)要求確定后，無論選擇何種形式的伺服電機，首先要考慮的是選擇多大的電機合適，主要考慮
負載的物理特性，包括負載扭矩、慣量等。在伺服電機中，通常以扭矩或者力來衡量電機大小，所以選電機
首先要計算出折算到電機軸端負載扭矩或者力的大小。計算出扭矩以后需要留出一部分余量，一般選擇電機
連續(xù)扭矩>=1.3倍負載扭矩，這樣能保證電機可靠的運行。除此外還需要計算折算到軸端負載慣量的大小，
一般選擇負載慣量：電機轉(zhuǎn)子慣量<5：1，以保證伺服系統(tǒng)響應(yīng)的快速性。如果出現(xiàn)電機和負載之間慣量，
扭矩不匹配的情況，那么只能犧牲速度，在電機和負載間增加減速機了，這時你需要權(quán)衡。
選擇出用多大扭矩的電機后，需要做的是了解負載的工作特性和工作環(huán)境。負載的工作特性包括如負載
是高速還是低速運行，加速度需要達到多少，是否需要頻繁起停，頻率需要達到多少，系統(tǒng)運行精度等等。
這時選擇伺服電機也并沒有什么特定的規(guī)律可循，關(guān)鍵的是你所選擇的電機必須適應(yīng)你負載運動的工作要
求。比如在系統(tǒng)精度要求不高、運動速度在幾百轉(zhuǎn)以下（不超過500轉(zhuǎn)）但不至于過低（大于1轉(zhuǎn)），不需
要頻繁起停的情況下，步進電機是一種很好的選擇。這是因為步進電機開環(huán)控制，控制精度低，速度太高，
電機扭矩會下降的很快，將帶不動負載，速度過低會出現(xiàn)轉(zhuǎn)動不連續(xù)的爬行現(xiàn)象，而且步進電機的響應(yīng)也不
快，不適合頻繁啟動的應(yīng)用場合。當運動速度幾轉(zhuǎn)到3000多轉(zhuǎn)以下時，控制精度相對要求較高，可以選擇直
流或者交流伺服電機。一般情況下，交流伺服電機低速特性不如直流伺服電機，如果負載工作于較低速，建
議選擇直流伺服電機。而有刷直流電機由于存在電刷換相，會有換相環(huán)火產(chǎn)生，在真空防暴水下等場合是
不能使用的，并且由于環(huán)火使電機軸膨脹以及傳導(dǎo)給連接部件，在系統(tǒng)精度要求高的場合也不能使用。現(xiàn)在
工業(yè)應(yīng)用中廣泛應(yīng)用的交流伺服電機為交流永磁同步電機，由于其在額定轉(zhuǎn)速以下呈現(xiàn)的恒扭矩特性，所以
多用于負載扭矩恒定或者變化不大的場合，比如機床進給系統(tǒng)。選擇是相對的，同一種應(yīng)用，可以用交流也
可以用直流，有時取決于環(huán)境，比如有的機器人項目，交流電源相對而言比較難得到，那就只能用直流伺服
電機了。還有許多特殊應(yīng)用場合，常規(guī)意義的伺服電機是很難完成任務(wù)的，比如超低速平穩(wěn)運行，有的甚至
低到每年幾轉(zhuǎn)，一般的伺服電機完成不了這個要求，只能選擇力矩電機來完成任務(wù)了。又比如需要頻繁起
停、快速響應(yīng)、高加速度，普通伺服也很難滿足要求，一般交流伺服電機帶負載頻繁起停頻率不會高于
5HZ，而直線電機就不一樣了，可以做到高加速度有的達30G，起停頻率可到20HZ。選擇電機唯一的規(guī)律就是
了解負載特性，了解工作環(huán)境，了解電機特性，只有這樣才能選擇合適的伺服電機。
步進電機控制器是一種能夠發(fā)出均勻脈沖信號的電子產(chǎn)品，它發(fā)出的信號進入步進電機驅(qū)動器后，會由驅(qū)動器轉(zhuǎn)換成步進電機所需要的強電流信號，帶動步進電機運轉(zhuǎn)。步進電機控制器能夠準確的控制步進電機轉(zhuǎn)過每一個角度。
驅(qū)動器說接收的是脈沖信號，每收到一個脈沖，驅(qū)動器會帶動電機轉(zhuǎn)過一個固定的角度，這因為這個特點，步進電機才會被廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)在的各個行業(yè)里。
選擇什么樣的伺服電機，在很大程度上取決于負載的物理特性，負載的工作特性、系統(tǒng)要求以及工作環(huán)
境。一旦系統(tǒng)要求確定后，無論選擇何種形式的伺服電機，首先要考慮的是選擇多大的電機合適，主要考慮
負載的物理特性，包括負載扭矩、慣量等。在伺服電機中，通常以扭矩或者力來衡量電機大小，所以選電機
首先要計算出折算到電機軸端負載扭矩或者力的大小。計算出扭矩以后需要留出一部分余量，一般選擇電機
連續(xù)扭矩>=1.3倍負載扭矩，這樣能保證電機可靠的運行。除此外還需要計算折算到軸端負載慣量的大小，
一般選擇負載慣量：電機轉(zhuǎn)子慣量<5：1，以保證伺服系統(tǒng)響應(yīng)的快速性。如果出現(xiàn)電機和負載之間慣量，
扭矩不匹配的情況，那么只能犧牲速度，在電機和負載間增加減速機了，這時你需要權(quán)衡。
選擇出用多大扭矩的電機后，需要做的是了解負載的工作特性和工作環(huán)境。負載的工作特性包括如負載
是高速還是低速運行，加速度需要達到多少，是否需要頻繁起停，頻率需要達到多少，系統(tǒng)運行精度等等。
這時選擇伺服電機也并沒有什么特定的規(guī)律可循，關(guān)鍵的是你所選擇的電機必須適應(yīng)你負載運動的工作要
求。比如在系統(tǒng)精度要求不高、運動速度在幾百轉(zhuǎn)以下（不超過500轉(zhuǎn)）但不至于過低（大于1轉(zhuǎn)），不需
要頻繁起停的情況下，步進電機是一種很好的選擇。這是因為步進電機開環(huán)控制，控制精度低，速度太高，
電機扭矩會下降的很快，將帶不動負載，速度過低會出現(xiàn)轉(zhuǎn)動不連續(xù)的爬行現(xiàn)象，而且步進電機的響應(yīng)也不
快，不適合頻繁啟動的應(yīng)用場合。當運動速度幾轉(zhuǎn)到3000多轉(zhuǎn)以下時，控制精度相對要求較高，可以選擇直
流或者交流伺服電機。一般情況下，交流伺服電機低速特性不如直流伺服電機，如果負載工作于較低速，建
議選擇直流伺服電機。而有刷直流電機由于存在電刷換相，會有換相環(huán)火產(chǎn)生，在真空防暴水下等場合是
不能使用的，并且由于環(huán)火使電機軸膨脹以及傳導(dǎo)給連接部件，在系統(tǒng)精度要求高的場合也不能使用。現(xiàn)在
工業(yè)應(yīng)用中廣泛應(yīng)用的交流伺服電機為交流永磁同步電機，由于其在額定轉(zhuǎn)速以下呈現(xiàn)的恒扭矩特性，所以
多用于負載扭矩恒定或者變化不大的場合，比如機床進給系統(tǒng)。選擇是相對的，同一種應(yīng)用，可以用交流也
可以用直流，有時取決于環(huán)境，比如有的機器人項目，交流電源相對而言比較難得到，那就只能用直流伺服
電機了。還有許多特殊應(yīng)用場合，常規(guī)意義的伺服電機是很難完成任務(wù)的，比如超低速平穩(wěn)運行，有的甚至
低到每年幾轉(zhuǎn)，一般的伺服電機完成不了這個要求，只能選擇力矩電機來完成任務(wù)了。又比如需要頻繁起
停、快速響應(yīng)、高加速度，普通伺服也很難滿足要求，一般交流伺服電機帶負載頻繁起停頻率不會高于
5HZ，而直線電機就不一樣了，可以做到高加速度有的達30G，起停頻率可到20HZ。選擇電機唯一的規(guī)律就是
了解負載特性，了解工作環(huán)境，了解電機特性，只有這樣才能選擇合適的伺服電機。
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