步進電機指標及專業(yè)術語介紹

步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執(zhí)行機構。通俗一點講：當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(即步進角)。您可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的;同時您可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。下面介紹一下有關步進電機指標及專業(yè)術語介紹。

1、拍數(shù)

完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或導電狀態(tài)用n表示，或指電機轉過一個齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機為例，有四相四拍運行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。

2、相數(shù)

產生不同對極N、 S磁場的激磁線圈對數(shù)，是指電機內部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。電機相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機的步距角為 0.9°/1.8°、三相的為0.75°/1.5°、五相的為0.36°/0.72° 。在沒有細分驅動器時，用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進電機來滿足自己步距角的要求。如果使用細分驅動器，則‘相數(shù)’將變得沒有意義，用戶只需在驅動器上改變細分數(shù)，就可以改變步距角。目前應用最廣泛的是兩相和四相，四相電機一般用作兩相，五相的成本較高。

3、固有步距角

對應一個脈沖信號，電機轉子轉過的角位移用θ 表示。θ=360度(轉子齒數(shù)J*運行拍數(shù))，以常規(guī)二、四相，轉子齒為50齒電機為例。四拍運行時步距角為θ=360度/(50*4)=1.8度(俗稱整步)，八拍運行時步距角為θ=360度/(50*8)=0.9度(俗稱半步)。這個步距角可以稱之為‘電機固有步距角’，它不一定是電機實際工作時的真正步距角，真正的步距角和驅動器有關。

4、定位轉矩

電機在不通電狀態(tài)下，電機轉子自身的鎖定力矩(由磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的)，DETENT TORQUE 在國內沒有統(tǒng)一的翻譯方式，容易使大家產生誤解;由于反應式步進電機的轉子不是永磁材料，所以它沒有DETENT TORQUE。

5、最大靜轉矩

也叫保持轉矩(HOLDING TORQUE)，電機在額定靜態(tài)電作用下(通電)，電機不作旋轉運動時，電機轉軸的鎖定力矩，即定子鎖住轉子的力矩。此力矩是衡量電機體積(幾何尺寸)的標準，與驅動電壓及驅動電源等無關。通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。由于步進電機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，所以保持轉矩就成為了衡量步進電機最重要的參數(shù)之一。比如，當人們說2N.m的步進電機，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉矩為2N.m的步進電機。

6、步距角精度

步進電機每轉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%。不同運行拍數(shù)其值不同，四拍運行時應在5%之內，八拍運行時應在15%以內。

7、失步

電機運轉時運轉的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。

8、失調角

轉子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機運轉必存在失調角，由失調角產生的誤差，采用細分驅動是不能解決的。

9、最大空載啟動頻率

電機在某種驅動形式、電壓及額定電流下，在不加負載的情況下，能夠直接起動的最大頻率。

10、最大空載運行頻率

電機在某種驅動形式，電壓及額定電流下，電機不帶負載的最高轉速頻率。

11、運行矩頻特性

電機在某種測試條件下測得運行中輸出力矩與頻率關系的曲線稱為運行矩頻特性，這是電機諸多動態(tài)曲線中最重要的，也是電機選擇的根本依據(jù)。

如下圖所示，在低速時的電機力矩接近靜力矩，隨著電機速度的增加，電機輸出力矩不斷衰減。電機的動態(tài)力矩取決于電機運行時的相電流在額定電流和電壓下，相電流越大，電機輸出力矩在低速時越大，電壓越高，高速運轉時力矩越大。

上圖表示電壓或電流的值變大時，力矩的變化趨勢。另外，請注意，同一電機的矩頻特性曲線在不同驅動器下的表示是會有差異的，所以選型時要留有余量。