步进电机是一种将数字脉冲信号转换为角速的执行机构。当步进驱动器接收到脉冲信号时，驱动步进电机按设定的方向旋转固定的视角，即步进角。

　　2.一步进电机参数介绍

　　保持转距：当步进电机绕过额定电压但不旋转时，定子锁定转子的扭矩，通常低于1r/s步进电机的输出力矩类似于维持转距。

　　矩频曲线：描述电机转矩与转速连接的曲线。

　　注：步进电机电压平衡方程：U=EIR，供电电压U，电机反电动势E，绕阻电流I，绕阻电阻R。电机转速越大，反电动势越大，能流入电机绕组的电流越小，导致电机扭矩越小。

　　转子惯量：步进电机转子转动惯量，最大负载惯量不得超过电机转子惯量的5倍。

　　步距角：步进电机转动下一个脉冲信号的视角。两相混合步进电机的步距角一般为1.8°，步进电机步距角为1.2°，五相混合步进电机步距角0.72°。

　　2.步进电机结构

　　2.三步进电机接线方式

　　a)四线电机：输出电流等于或略低于电机额定电流值;

　　b)六线电机高扭矩模式：输出电流设置为电机单极接法额定电压的50%;

　　c)六线电机高速模式：输出电流设置为电机单极接法额定电压的100%;

　　d)八线电机并联法：输出电流可设置电机单极接法额定电压的140%;

　　e)八线电机串联法：输出电流可设定电机单极接法额定电压的70%。

　　2.四步进电机特性

　　低速扭矩大，转距会随着转速的提高而减小，一般为800rpm上述扭矩降低加速度，精度为步距角的3%~5%，整个圆圈无累积误差，两相混合步进电机精度为0.18°;步进电机采用开环控制，系统响应快，无冲洗和固定时间，停止时电机轴无微振动。步进电机具有低频共振，第一个共振点的速度约为1r/s。步进电机由恒电流控制，发热和噪声大，无过载能力。如果电机力不够，就会堵塞。因此，在选择型号时应预留1.4-2倍安全性能。步进电机和驱动器使用方便，无需复杂的调整。

　　3闭环步进

　　它本身就是一个闭环控制系统，由类似伺服电机的控制措施形成，增加位置反馈器件(光电编码器或磁编码器)。

　　3.重要的闭环步进参数

　　编码器精度：电机将编码器反馈到驱动器的脉冲数量，影响闭环步进精度。传统的闭环步进编码器有1000线、2500线和5000线。以5000线为例，其分辨率为360线°/(4*5000)=0.018°，步进电机的精度高于开环控制。

　　矩频曲线：描述电机转矩与转速连接的曲线。

　　位置误差：指令位置与编码器反馈位置之间的差值。如果位置误差过大，驱动器将报告偏差。

　　3.2闭环步进原理框图

　　3.三是闭环步进的特点

　　闭环步进根据负载大小自动调整绕阻电流大小，加热振动低于开环步进，编码器反馈精度高于一般步进电机，电机响应慢于开环步进，运行中存在位置误差，指令停止后偏差ms逐渐减少。高速扭矩大于开环步进，常用于0-1500rpm位置。当插件机械刚度不足(皮带结构)且负载惯性较大时，位置跟踪误差较大。使用前需要简单的调整。

　　4交流伺服

　　伺服系统是一种自动控制系统，可以随着输入目标(或给定值)的任意变化而导出物体的位置、方向和状态。在位置模式下，伺服电机通过脉冲定位。当伺服电机接收到一个脉冲时，它会旋转一个脉冲对应的视角。同时，伺服电机编码器具有反馈功能。每次伺服电机转动一个角度，编码器都会发出相应的数量反馈脉冲。反馈脉冲和伺服控制器接收的脉冲产生闭环控制，使伺服控制器能够准确控制电机的旋转，实现准确定位。

　　4.伺服电机的重要参数

　　额定转速：电机在额定功率运行时导出最大连续转距(额定转矩)。

　　额定转矩：指电机在环境温度下可连续安全输出转距°C当电机绕组温度和驱动功率装置温度在转距下连续运行时，电机或驱动器不会损坏。

　　最大转矩：电机可输出最大转矩。短时间工作不会造成电机损坏或性能不可恢复。

　　最大电流：伺服允许在短时间内通过的最大电流通常是额定电压的3倍。

　　最高速度：电机短时间工作的最高速度，最高速度电机扭矩降低，电机热量增加。

　　转子惯量J：伺服电机转子转动惯量单位kgcm^2.电机转子惯量一般最大负载惯量不超过20倍。

　　编码器线数：电机转动编码器反馈到驱动器的脉冲数，影响闭环步进精度。伺服传统编码器线数为2500线、5000线、17位和23位。17位编码器的精度为0.0027°高于常规步进和闭环步进。

　　伺服电机两个重要公式：T=Kt*I，P=n(单位转换为弧度/秒)*T。

　　4.伺服电机结构

　　4.伺服三环控制原理框图

　　4.伺服电机的特点

　　交流伺服具有额定转速下力矩恒定的特点，常见于200W,400W低中惯量交流伺服额定转速为3000rpm，最高转速5000rpm，高速。扭矩与电流成正比，可以在需要稳定扭矩的情况下工作，如锁紧螺钉、压力端子等。

　　交流伺服噪音振动小，发热低。同体积下电机惯性转子惯性小，400W伺服惯量仅相当于57个底座NM步进电机的转子惯量。

　　伺服具有短时间过载能力，在减速时应考虑电机过载率。

　　伺服采用闭环控制，位置跟踪误差与闭环步进相同。雷塞伺服具有轨迹跟踪和共振抑制功能，以提高伺服刚度，减少位置误差和定位时间，达到更好的补充效果。伺服只能在使用前进行调整。

　　对比总结了53种电机驱动方案

　　1)步进电机适用于低速、短距离、小角度、快速启停、低机械连接刚度、振动、噪声、加热和精度要求低的场所。雷赛步进调节简单，经济实惠。与闭环和伺服相比，快速插入运动具有无定位时间和位置误差小的优点。选型时应注意选型电机转矩是理论计算扭矩的1.4-2倍，转子惯量低于5倍。

　　2)闭环步进适用于一般步进无法到达的中速场所。中长行程点运动对噪声、振动、加热和定位时间有一定的要求。精度高，带报警输出，避免损坏机械设备，浪费贵重原材料。雷赛闭环步进基本上不需要调整，价格适中。选型计算时，无需保留安全性能和负载