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2022-12-30 11:351. 步进电机的静态特性
这个叫步进电机的自动半流功能。 静态是指通电但电机不运转时，动态指电机运转时。 实际用的时候，是通过判断上位机给驱动的脉冲信号来判断。一般是脉冲停止实际100ms或者1-2s后电流减半或者减到stop状态的设定值。 设为ON档时，开启这个功能。能减少电机和驱动的发热，延长使用寿命，提高产品可靠性等。
2. 步进电机的静态特性是什么
一旦启动，步进电机驱动器外接保险丝即烧毁，设备不能运行。维修人员在检查时，发现一功率管已损坏，但由于没有资料，弄不清该管的作用，以为是功率驱动的前置推动，换上一功率管，通电后，保险再度被烧，换上的管子亦损坏。经专业维修人员检查，初始分析是对的，即保险一再熔断，步进驱动器肯定存在某一不正常的大电流，并检查出一功率管损坏。但对该管的作用没有弄清楚。实际上该管为步进电机电源驱动管，步进电机为高压起动，因而要承受高压大电流。静态检查，发觉脉冲环形分配器的线路中，其电源到地端的阻值很小，但也没有短路。根据线路中的元器件数量及其功耗分析电源到地端的阻值不应如此之小，因此怀疑线路中已有元器件损坏。
通电检查，发现一芯片异常发热。断电后将该芯片的电源引脚切断，静态检查，电源到地的阻置增大应属正常。测该芯片的电源到地的阻值很小。查该芯片的型号，为一非标型号，众多手册中没有查到。经线路分析，确认其为该板中的主要元件：环形脉冲分配器。 为进一步确认该芯片的问题，首先换耐压电流功率相当的步进电机电源驱动管，恢复该芯片的电源引脚，用发光二级管电路替代步进电机各绕组作模拟负载。通电后，发光二级管皆亮，即各绕组皆通电，这是不符合线路要求的，输入步进脉冲无反应，因此确认该芯片已损坏。
该芯片市场上没有，在驱动器壳体内空间允许的情况下，采用了组合线路即用手头上已有的D触发器和与非门的组合设计了一个环形脉冲发生器，制作在一个小印制板上，拆除原芯片将小印制板通过引脚装在原芯片的焊盘上。仍用发光二极管作模拟负载，通电后加人步进脉冲按相序依次发光。拆除模拟负载，接入主机，通电，设备运行正常。
编辑于2017-11-06，内容仅供参考并受版权保护
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3. 步进电机的静态特性有哪些
大家都知道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元步进电机件，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。那么，有没有知道步进电机的矩频特性呢?下面由信浓步进电机厂家讲述一下：
选择步进电机时，最主要的任务之一就是要详细规定电动机的标称转矩值，一般，最大静转矩较大的电机，可以带动较大的负载转矩，负载转矩和最大静转矩的比值通常取为0.3～O.5，即TL=(O.3～0.5)Tjmax，按最大静转矩的值可以把步进电机分为伺服步进电机和功率步进电机，前者输出力矩较小，有时需要经过液压力矩放大器或伺服功率放大系统放大后再去带动负载，而功率步进电机的最大静转矩一般大于0.05Nm，它不需要力矩放大装置就能直接带动负载运动，这不仅大大简化了系统，而且提高了传动精度。
矩频特性：电动机的性能在很大程度上不仅仅取决于矩角特性的形状，而且取决于矩频特性，首先需要根据前面计算出的脉冲速度和运行需要的转矩，作出速度一转矩曲线，将该曲线与步进电机生产厂家的矩频特性曲线比较，若计算曲线在产品特性之下，则可选择相应的电机和驱动器，步进电机的动态转矩与驱动器的形式有很大的关系，因而选用时必须了解给出的性能指标是在何种型式的电源及驱动下测定的
4. 步进电机的静态特性是
数控机床中按伺服系统可以分为开环控制、半闭环控制和闭环控制三种。
开环控制：不带位置反馈装置的控制方式。加工精度一般在0.02-0.05mm精度左右。
半闭环控制：在开环控制伺服电动机轴上装有角位移检测装置，通过检测伺服电动机的转角间接地检测出运动部件的位移反馈给数控装置的比较器，与输入的指令进行比较，用差值控制运动部件。加工精度一般在0.01-0.02mm精度左右。
闭环控制：在机床的最终的运动部件的相应位置直接直线或回转式检测装置，将直接测量到的位移或角位移值反馈到数控装置的比较器中与输入指令移量进行比较，用差值控制运动部件，使运动部件严格按实际需要的位移量运动。加工精度一般在0.002-0.01mm精度左右。
扩展资料
伺服系统为数控机床的重要组成部分，用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。
由于伺服系统为数控机床的最后环节，其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标，因此，对数控机床的伺服驱动装置，要求具有良好的快速反应性能，准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自数控装置的指令，提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。
伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。
测量元件将数控机床各坐标轴的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中，数控装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较，并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。
5. 步进电机的动态特性
无需编码器等反馈器件即可实现转速与转角（即位置）的控制（即开环控制），这是步进电机最大的特点。脉冲的频率决定电机的转速，而脉冲的个数决定电机的转角。同比直流伺服系统，步进电机具如下优势：
1、锁定位置时，电机不再耗电：步进电机特有的“静转矩”（又称“保持转矩”、“定位转矩”等），当电机停在某位置时，具有一定的锁定转矩。直流电机虽然也可通过驱动器锁定位置，但锁定时电机依然耗电；
2、体积小、寿命长：步进电机的寿命通常取决于轴承寿命，可达上万至数万小时，与等同尺寸的直流电机相比，步进电机的输出转矩更大。
3、成本低廉、驱动简单：由于是开环控制，省却了编码器等反馈器件，所以既简化了系统组成，又能有效降低成本。
但步进电机的旋转是一个高速重复的“启—停—启—停”过程，所以转动平滑性不如直流电机。步进电机还有一个谐振频率，当电机在某转速区间工作时，驱动的脉冲可能产生谐振而让电机抖动。另外，一旦发生某一脉冲未能驱动电机（俗称“丢步”，可能因干扰信号等而出现）时，开环系统无法检测和补偿。该问题虽然可以通过加装编码器等来解决，但这将导致成本上升，并且需要更复杂的驱动电路。
6. 步进电机静态特性主要指
步进电机启动后会有一个抑制转动作用的工作电流，就像是电梯悬停在半空中的状态。就是这个电流，会引起电机发热，这个是正常现象。
原因一
步进电机最有意义的一个优点就是在开环系统里可以实现精确的控制。开环控制意味着不需要关于（转子）位置方面的反馈信息。这种控制避免了使用昂贵的传感器以及象光学编码器这样的反馈设备，因为只需要跟踪输入的步进脉冲就可以知道（转子）的位置。
那遇到步进电机也容易出现发热的问题这种情况该怎么解决呢？
1、减少步进电机发热，减少发热就是减少铜损和铁损。
减少铜损有两个方向，减少电阴和电流，这就要求在选型时尽量选择电阻小和额定电流小的电机，对两相步进电机，能用串联的电机就不用并联电机，但是这往往与力矩和高速的要求相抵触。
2、对于已经选定的电机，则应充分利用驱动器的自动半流控制功能和脱机功能，前者在电机处于静态时自动减少电流，后者干脆将电流切断。
3、另外，细分步进电机驱动器由于电流波形接近正弦，谐波少，电机发热也会较少。减少铁损的办法不多，电压等级与之有关，高压驱动电机虽然会带来高速特性的提升，但也带来发热的增加。
4、应当选择合适的驱动电机电压等级，兼顾高带性、平稳性和发热、噪音等指标。
原因二
步进电机发热虽然一般不会影响电机的寿命，对大多数客户没必要理会。但是严重时会带来一些负面影响。如步进电机内部各部分热膨胀系数不同导致结构应力的变化和内部气隙的微小变化，会影响步进电机的动态响应，高速会容易失步。又如有些场合不允许步进电机的过度发热，如医疗器械和高精度的测试设备等。因此对步进电机的发热应当进行必要的控制。
电机发热的原因有这几个方面：
1、驱动器所设的电流比电机的额定电流大；
2、电机的转速过快；
3、电机本身的惯量和定位转矩大，所以即使是中速运转也会发热，但不影响电机的寿命。电机的退磁点在130-200℃，所以电机在70-90℃属于正常现象，只要小于130℃就一般没有什么问题，如果真的感觉过热，就把驱动器的电流设成电机额定电流的70%左右或者电机的转速降低一些。
原因三
步进电机作为一种数字式执行元件，在运动控制系统中已经得到了广泛的应用。许多用户朋友在使用步进电机的时候，感觉电机工作时有较大的发热，心存疑虑，不知这种现象是否正常。实际上发热是步进电机的一个普遍现象，但怎样的发热程度才算正常，以及如何尽量减小步进电机发热呢？
以下我们为大家做一些简单的分，希望可以在实际的工作中得到切实的应用：
1、电机发热的原理
我们通常见到的各类电机，内部都是有铁芯和绕组线圈的。绕组有电阻，通电会产生损耗，损耗大小与电阻和电流的平方成正比，这就是我们常说的铜损，如果电流不是标准的直流或正弦波，还会产生谐波损耗；铁心有磁滞涡流效应，在交变磁场中也会产生损耗，其大小与材料，电流，频率，电压有关，这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来，从而影响电机的效率。
步进电机一般追求定位精度和力矩输出，效率比较低，电流一般比较大，且谐波成分高，电流交变的频率也随转速而变化，因而步进电机普遍存在发热情况，且情况比一般交流电机严重。
2、步进电机发热的合理范围
电机发热允许到什么程度，主要取决于电机内部绝缘等级。
内部绝缘性能在高温下(130度以上)才会被破坏。所以只要内部不超过130度，电机不会损环，而这时表面温度会在90度以下
。所以，步进电机表面温度在70-80度都是正常的。简单的温度测量方法有用点温计的，也可以粗略判断：用手可以触摸1-2秒以上，不超过60度；用手只能碰一下，大约在70-80度；滴几滴水迅速气化，则90度以上了。
3、步进电机发热随速度变化的情况
采用恒流驱动技术时，步进电机在静态和低速下，电流会维持恒定，以保持恒力矩输出。速度高到一定程度，电机内部反电势升高，电流将逐步下降，力矩也会下降。因此，因铜损带来的发热情况就与速度相关了。静态和低速时一般发热高，高速时发热低。但是铁损(虽然占的比例较小)变化的情况却不尽然，而电机整个的发热是二者之和，所以上述只是一般情况。
4、发热带来的影响
电机发热虽然一般不会影响电机的寿命，对大多数客户没必要理会。但是严重时会带来一些负面影响。如电机内部各部分热膨胀系数不同导致结构应力的变化和内部气隙的微小变化，会影响电机的动态响应，高速会容易失步。又如有些场合不允许电机的过度发热，如医疗器械和高精度的测试设备等。因此对电机的发热应当进行必要的控制。
5、如何减少电机的发热
减少发热，就是减少铜损和铁损。减少铜损有两个方向，减少电阻和电流，这就要求在选型时尽量选择电阻小和额定电流小的电机，对两相电机，能用串联的电机就不用并联电机。但是这往往与力矩和高速的要求相抵触。对于已经选定的电机，则应充分利用驱动器的自动半流控制功能和脱机功能，前者在电机处于静态时自动减少电流，后者干脆将电流切断。另外，细分驱动器由于电流波形接近正弦，谐波少，电机发热也会较少。减少铁损的办法不多，电压等级与之有关，高压驱动的电机虽然会带来高速特性的提升，但也带来发热的增加。所以应当选择合适的驱动电压等级，兼顾高速性，平稳性和发热，噪音等指标。
对于各种步进电机而言，内部都是由铁芯和绕组线圈组成的。绕组有电阻，通电会产生损耗，损耗大小与电阻和电流的平方成正比，这就是我们常说的铜陨，如果电流不是标准的直流或正弦波，还会产生谐波损耗；铁心有磁滞涡流效应，在交变磁场中也会产生损耗，其大小与材料、电流、频率、电压有关，这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来，从而影响电机的效率。步进电机一般追求定位精度和力矩输出，效率比较低，电流一般比较大，且谐波成分高，电流交变的频率也随转速而变化，因而步进电机普遍存在发热情况，且情况比一般交流电机严重。
7. 步进电机静力矩特性
是要问57系列步进电机的力矩吗？通常为0.5-1.5Nm，至于步距角，两相1.8度，三相1.2度，五相0.72度等，驱动器细分后可以得到更小的步距角。
8. 步进电动机的静态特性
负载转矩，我理解你的意思是静态转矩，就是电机在匀速运行时的转矩，它与惯量无关，但随速度的增加而减小。
转动惯量主要影响电机的启停速度，即加减速，或你说的启动频率，惯量越大，加减速的时间越长，所以需要频繁启停的情况下一般选择小惯量的电机。
9. 步进电机的主要特性
步进电机优点1．电机旋转的角度正比于脉冲数；
2．电机停转的时候具有最大的转矩（当绕组激磁时）；
3．由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性；
4．优秀的起停和反转响应；
5．由于没有电刷，可靠性较高，因此电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命；
6．电机的响应仅由数字输入脉冲确定，因而可以采用开环控制，这使得电机的结构可以比较简单而且控制成本；
7．仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低速的同步旋转。
8．由于速度正比于脉冲频率，因而有比较宽的转速范围。步进电机缺陷1．如果控制不当容易产生共振；
2．难以运转到较高的转速。
3.难以获得较大的转矩4.在体积重量方面没有优势，能源利用率低。
5.超过负载时会破坏同步，高速工作时会发出振动和噪声。
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