转角行星减速机!两相四线的步进电机设计

　　由于步进马达及驱动器型号较多、种类较多，用户在选择时应有一定的讲究，这样才能以优的性能、低的价格选择好自己所需的产品。步进电机驱动器可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速和定位的目的。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

　　首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。步进电机驱动步进电机不能直接接到工频交流或直流电源上工作，而必须使用专用的驱动器，如图所示，它由脉冲发生控制单元、功率驱动单元、保护单元等组成。图中点划线所包围的二个单元可以用微机控制来实现。

　　简单的方法是在负载轴上加一杠杆，用弹簧(Spring)秤拉动杠杆，拉力乘以力臂长度既是负载力矩。或者根据负载特性从理论上计算出来。

　　由于步进电机是控制类电机，所以目前常用步进电机的大力矩不超过45Nm，力矩越大，成本(Cost)越高，如果您所选择的电机力矩较大或超过此范围(fàn wéi)，可以考虑加配减速装置。

　　2. 确定步进电机的高运行转速。

　　转速指标在步进电机的选取时至关重要，步进电机的特性是随着电机转速的升高，扭矩降低，其降低的快慢和很多参数有关，如:驱动器的驱动电压、电机的相电流、电机的相电感、电机大小等等，一般的规律是：驱动电压越高，力矩降低越慢;电机的相电流越大，力矩降低越慢。在设计方案时，应使电机的转速控制在600转/分或800转/分以内，当然这样说很不规范，可以参考〈矩-频特性〉。

　　3. 根据负载大力矩和高转速这两个重要指标，再参考〈矩-频特性〉，就可以选择出适合自己的步进电机。　　如果您认为自己选出的电机太大，可以考虑加配减速装置，这样可以节约成本，也可以使您的设计更灵活。要选择好合适的减速比，要综合考虑力矩和速度的关系，选择出佳方案。 步进步进电机

　　4. 后还要考虑留有一定的(如50%)力矩余量和转速余量。

　　5. 可以先选择混合式步进电机，如果由于价格因素，可以选取反应式步进电机。

　　6. 尽量选取细分驱动器，且使驱动器工作在细分状态。

　　7. 选取时且勿走入只看电机力矩这一个指标的误区，也就是说并非电机的扭矩越大越好，要和速度指标一起考虑。

　　8. 超小型驱动器和微型驱动器是靠外壳作为散热器(降低设备运转时所产生的热量)的，应固定在较大、较厚的金属板上或外加风机散热，如果没有散热条件(tiáo jiàn)，而驱动器又工作在转速较低的场合(这时驱动器发热较大)，可以选用带风机的90型驱动器代替。

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