西門子PLC S7-1200代理商

步進電機

開環步進電機

開環步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移的開環控制電機，應用極為廣泛。

在非超載的情況下，電機的轉速和停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機轉動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。

可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時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。

步進電機是一種感應電機，它的工作原理是利用電子電路，即驅動器，將直流電變成分時供電的多相時序控制電流。

步進電機雖然由直流電流供電，但是不能理解為直流電機，直流電機是將直流電能轉換為機械能的動力電機，而步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移的開環控制電機。

步進伺服對比

注意步進電機應用于低速場合--每分鐘轉速不超過1000r/min，zuijia工作區間是150~500r/min，（閉環步進可達1500）。

2相步進電機在60~70r/min容易出現低速共振現象，產生振動和噪音，需要通過改變減速比、增加細分數、添加磁性阻尼器等方式避免。

細分精度注意事項，當細分等級大于4后，步距角的精度不能保證，精度要求高，zuihao換用相數更多（即步距角更小）的步進電機或閉環步進、伺服電機。

Github上高星可產品化開源項目--閉環電機驅動器

（開環）步進電機與伺服電機的7不同：

A控制精度——伺服電機控制精度可以根據編碼器設置，精度更高；

B低頻特性——步進電機低頻容易振動，伺服電機不會；

C矩頻特性——步進電機隨轉速提高力矩變小，所以其Zui高工作轉速一般在＜1000r/min，伺服電機在額定轉速內(一般3000r/min)內都能輸出額定力矩，在額定轉速以上為恒功率輸出，Zui高轉速可達5000 r/min；

D過載能力——步進電機不能過載，伺服電機Zui大力矩可過載3倍；

E運行性能——步進電機為開環控制，伺服電機時閉環控制；

F速度響應——步進電機啟動時間0.15~0.5s，伺服電機0.05~0.1，Zui快可s達到額定3000r/min；

G效率指標——步進電機效率約60%，伺服電機約80%；

實際使用中會發現：伺服電機貴，貴出很多，所以同步電機應用更廣泛，特別是在定位精度要求不是很高的同步帶傳動、平帶輸送機等場合經常使用步進電機。

閉環步進電機

除了開環步進電機，還有在電機尾部添加了編碼器，可以實現閉環控制的步進電機。

步進電動機的閉環控制是采用位置反饋和（或）速度反饋來確定與轉子位置相適應的相位轉換，可大大改進步進電動機的性能。是一種沒有失步現象的伺服系統。

 閉環步進電動機的優勢：

1.高速響應，相對于服電機，閉環步進對定位指令具有非常強的跟隨性，因此定位時間非常短。在頻繁啟停的應用中，可顯著縮短定位時間。

2.比普通伺服產生更大的扭矩。彌補普通步進系統失步、低速振動不足。

3.在負載情況下也可可產生高扭矩，無失步運行，無需像普通步進系統一樣考慮扭矩損失等問題。

4.應用閉環驅動，效率可增到7.8倍，輸出功率可增到3.3倍，速度可增到3.6倍。可得到比開環控制更高的運行速度，更穩定、更光滑的轉速。

5.步進電機停止時會完全靜止，無普通伺服的微振動現象。需要低成本、高精度定位的場合，可取代通用伺服系統的應用。

步進閉環伺服對比

閉環步進電機根據負載大小自動調節繞組電流大小，發熱和振動小于開環步進，有編碼器反饋所以精度高于普通步進電機，電機響應比開環步進慢比伺服電機快，運行過程中存在位置誤差，誤差會在指令停止后數毫秒逐漸降低。

高速力矩比開環步進大，常見應用在0-1500rpm場合。

總結：

閉環步進電機具有低成本、高效、無抖動、無停止微振動、高剛性、無整定、高速、高動態響應等特點，是替代高成本伺服系統、低端開環步進系統等性價比Zui高的解決方案。