有關(guān)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)，包括電機(jī)固有步距角，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)，保持轉(zhuǎn)矩，步距精度，靜態(tài)溫升與動(dòng)態(tài)溫升等，并介紹了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)。
一、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)
1、電機(jī)固有步距角：它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值，如86BYG250A型電機(jī)給出的值為0.9°/1.8°(表示半步工作時(shí)為0.9°、整步工作時(shí)為1.8°)，這個(gè)步距角可以稱之為“電機(jī)固有步距角”，它不一定是電機(jī)工作時(shí)的實(shí)際步距角，實(shí)際步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。
2、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)：是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機(jī)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°。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)增加相數(shù)能提高性能，但步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電源都會(huì)更復(fù)雜，成本也會(huì)增加。
3、保持轉(zhuǎn)矩(HOLDINGTORQUE)：也叫最大靜轉(zhuǎn)矩，是在額定靜態(tài)電流下施加在已通電的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上而不產(chǎn)生連續(xù)旋轉(zhuǎn)的最大轉(zhuǎn)矩。
它是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在低速時(shí)的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)電動(dòng)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)電動(dòng)機(jī)。
4、步距精度：可以用定位誤差來表示，也可以用步距角誤差來表示。
5、矩角特性：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子離開平衡位置后所具有的恢復(fù)轉(zhuǎn)矩，隨著轉(zhuǎn)角的偏移而變化。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)靜轉(zhuǎn)矩與失調(diào)角的關(guān)系稱為矩角特性。
6、靜態(tài)溫升：指電機(jī)靜止不動(dòng)時(shí)，按規(guī)定的運(yùn)行方式中最多的相數(shù)通以額定靜態(tài)電流，達(dá)到穩(wěn)定的熱平衡狀態(tài)時(shí)的溫升。
7、動(dòng)態(tài)溫升：電機(jī)在某一頻率下空載運(yùn)行，按規(guī)定的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行工作，運(yùn)行時(shí)間結(jié)束后電機(jī)所達(dá)到的溫升叫動(dòng)態(tài)溫升。
8、轉(zhuǎn)矩特性：它表示電機(jī)轉(zhuǎn)矩和單相通電時(shí)勵(lì)磁電流的關(guān)系。
9、啟動(dòng)矩頻特性：?jiǎn)?dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的關(guān)系稱為啟動(dòng)矩頻特性。
10、運(yùn)行矩頻特性/慣頻特性：略
11、升降頻時(shí)間：指電機(jī)從啟動(dòng)頻率升到最高運(yùn)行頻率或從最高運(yùn)行頻率降到啟動(dòng)頻率所需的時(shí)間。
12、DETENTTORQUE：是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)沒有通電的情況下，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。DETENTTORQUE在國(guó)內(nèi)沒有統(tǒng)一的翻譯方式，容易產(chǎn)生誤解;反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子不是永磁材料，所以它沒有DETENTTORQUE。
二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)
1、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)沒有積累誤差：一般步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的精度為實(shí)際步距角的百分之3-5，且不累積。
2、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，脈沖信號(hào)按一定順序輪流加到各相繞組上(由驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的環(huán)形分配器控制繞組通斷電的方式)。
3、即使是同一臺(tái)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，在使用不同驅(qū)動(dòng)方案時(shí)，其矩頻特性也相差很大。
4、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與其它電動(dòng)機(jī)不同，其標(biāo)稱額定電壓和額定電流只是參考值;又因?yàn)椴竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)是以脈沖方式供電，電源電壓是其最高電壓，而不是平均電壓，所以，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可以超出其額定值范圍工作。但選擇時(shí)不應(yīng)偏離額定值太遠(yuǎn)。
5、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)外表允許的最高溫度：步進(jìn)電機(jī)溫度過高首先會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)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(diǎn);一般來講，磁性材料的退磁點(diǎn)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)電動(dòng)機(jī)外表溫度在攝氏80-90度完全正常。
6、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降：當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì);頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)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，從而導(dǎo)致力矩下降。
7、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但若高于一定頻率就無法啟動(dòng)，并伴有嘯叫聲。
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù)：空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。
在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖頻率應(yīng)該有加速過程，即啟動(dòng)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?gòu)牡退偕礁咚?。
8、四相混合式步進(jìn)電機(jī)一般由兩相驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)，因此，連接時(shí)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)速較低的場(chǎng)合使用，此時(shí)需要的驅(qū)動(dòng)器輸出電流為電機(jī)相電流的0.7倍，因而電機(jī)發(fā)熱小;并聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合使用(又稱高速接法)，所需要的驅(qū)動(dòng)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。
9、混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的供電電源電壓一般是一個(gè)較寬的范圍(比如IM483的供電電壓為12～48VDC)，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(dòng)器的最大輸入電壓，否則可能損壞驅(qū)動(dòng)器。
10、供電電源電流一般根據(jù)驅(qū)動(dòng)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1.1～1.3倍;如果采用開關(guān)電源，電源電流一般可取I的1.5～2.0倍。
11、當(dāng)脫機(jī)信號(hào)FREE為低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)器輸出到電機(jī)的電流被切斷，電機(jī)轉(zhuǎn)子處于自由狀態(tài) (脫機(jī)狀態(tài))。在有些自動(dòng)化設(shè)備中，如果在驅(qū)動(dòng)器不斷電的情況下要求直接轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸(手動(dòng)方式)，就可以將FREE信號(hào)置低，使電機(jī)脫機(jī)，進(jìn)行手動(dòng)操作或調(diào)節(jié)。手動(dòng)完成后，再將FREE信號(hào)置高，以繼續(xù)自動(dòng)控制。
12、用簡(jiǎn)單的方法調(diào)整兩相步進(jìn)電機(jī)通電后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，只需將電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器接線的A+和A-(或者B+和B-)對(duì)調(diào)即可。
