制造工業(yè)技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的選型是一項(xiàng)非常繁瑣的工作。工程師不僅需要了解機(jī)器知識(shí),還需要了解很多電子和計(jì)算機(jī)知識(shí)。如果只根據(jù)驅(qū)動(dòng)電流來(lái)選擇步進(jìn)電機(jī),那肯定是不合適的。因此,在選型前一定要了解一些基本參數(shù)的含義,如靜態(tài)轉(zhuǎn)矩、驅(qū)動(dòng)方式、驅(qū)動(dòng)電壓、驅(qū)動(dòng)電流等。 
靜態(tài)扭矩 靜態(tài)轉(zhuǎn)矩是額定電流通過(guò)電機(jī)兩相線圈且轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的保持轉(zhuǎn)矩。也體現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)的能力,類似于傳統(tǒng)電機(jī)的“動(dòng)力”。當(dāng)然,這兩種電機(jī)也有根本的區(qū)別:步進(jìn)電機(jī)的物理結(jié)構(gòu)與交直流電機(jī)完全不同,步進(jìn)電機(jī)的輸出功率是可變的。通常可以根據(jù)所需的扭矩量來(lái)選擇要使用的框架尺寸。 驅(qū)動(dòng)方式 除電機(jī)本體外,步進(jìn)電機(jī)的性能因驅(qū)動(dòng)方式而受到很大影響。在選擇步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器時(shí),重要的是要考慮驅(qū)動(dòng)方法。驅(qū)動(dòng)方式通常分為恒壓恒流驅(qū)動(dòng)、單極和雙極驅(qū)動(dòng)。 對(duì)于恒壓驅(qū)動(dòng),即使驅(qū)動(dòng)電壓為12V或24V,也必須選擇合適的電阻值。通常,電機(jī)的電阻值為幾十歐姆。否則電流太大會(huì)燒壞驅(qū)動(dòng)芯片。對(duì)于恒流驅(qū)動(dòng),通常用于電阻小、額定電流大的電機(jī)。額定電流通常為1-3A。如果需要更大的電流,則需要選擇一些專用的驅(qū)動(dòng)芯片,但價(jià)格會(huì)稍微貴一些。 與單極和雙極驅(qū)動(dòng)電路相比,單極驅(qū)動(dòng)電路需要四個(gè)功率管,電流在線圈內(nèi)以單一方向流動(dòng)。雙極驅(qū)動(dòng)電路的功率管數(shù)量是單極的兩倍,電流在線圈中正負(fù)交替流動(dòng)。短時(shí)間同時(shí)導(dǎo)通會(huì)導(dǎo)致電源短路,產(chǎn)生強(qiáng)電流,所以要防止短路。雙極驅(qū)動(dòng)電路比單極情況更復(fù)雜。一般低速、大扭矩負(fù)載使用雙極驅(qū)動(dòng),而高速驅(qū)動(dòng)應(yīng)用更適合單極驅(qū)動(dòng)。 驅(qū)動(dòng)電壓 驅(qū)動(dòng)電壓是指驅(qū)動(dòng)器的輸入電壓。這與機(jī)器的運(yùn)行環(huán)境有關(guān)。可選擇直流12V、24V、48V等,也可選擇交流24V、36V、50V、60V、110V、220V等。電壓選擇對(duì)電機(jī)性能的影響是:電壓越高,步進(jìn)電機(jī)的性能越好,尤其是電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高。 驅(qū)動(dòng)電流 驅(qū)動(dòng)電流是指通過(guò)步進(jìn)電機(jī)單相繞組的電流,也稱為相電流。有些電機(jī)尺寸相同,靜態(tài)轉(zhuǎn)矩相同,但電阻和額定電流不同。為什么?例如,MOONS 的 MS17HD 系列電機(jī)有多種電阻值和電流值可供選擇。這些不同額定電流的電機(jī)是為了匹配客戶的不同功能和不同成本的驅(qū)動(dòng)器而設(shè)計(jì)的:電流小,驅(qū)動(dòng)器組裝簡(jiǎn)單成本低,電流大,所以驅(qū)動(dòng)器的各個(gè)部件成本高。 轉(zhuǎn)矩頻率特性 電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中得到的輸出轉(zhuǎn)矩曲線稱為運(yùn)行轉(zhuǎn)矩頻率特性曲線,是電動(dòng)機(jī)最重要的動(dòng)態(tài)曲線之一。電機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩取決于電機(jī)運(yùn)行時(shí)的平均電流。平均電流越大,電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩越大。電機(jī)的輸出扭矩與轉(zhuǎn)速成反比。也就是說(shuō),步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩大,在高速時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩小。如果某些工作條件需要高速步進(jìn)電機(jī),則必須調(diào)整步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓、電阻和電感。提高驅(qū)動(dòng)器的輸入電壓,使用小電感和小電阻電機(jī),可以在高速下實(shí)現(xiàn)大的輸出轉(zhuǎn)矩。 階段 所謂“相數(shù)”就是電機(jī)的線圈組數(shù),兩相步進(jìn)電機(jī)有兩組線圈。很多客戶在購(gòu)買電機(jī)時(shí)很少注意相數(shù),大部分是隨意購(gòu)買。事實(shí)上,在電機(jī)的不同相中,工作效果是不同的。2相電機(jī)提供0.9°和1.8°的步距角,3相電機(jī)提供1.2°的步距角。步距角越小,電機(jī)運(yùn)行越平穩(wěn)。在大多數(shù)情況下,有更多的兩相電機(jī)。在高速大扭矩的工作環(huán)境下,選擇三相步進(jìn)電機(jī)更為實(shí)用。 空載啟動(dòng)頻率 步進(jìn)電機(jī)空載啟動(dòng)頻率,通常稱為“空載頻率”。這是購(gòu)買電機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)。如果需要在瞬間頻繁啟動(dòng)和停止,并且轉(zhuǎn)速在1000轉(zhuǎn)/分左右(或更高),通常需要“加速啟動(dòng)”。如果需要直接啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn),****選擇無(wú)功或永磁電機(jī),這類機(jī)器的空載啟動(dòng)頻率比較高。  |