1、stall torque ：失速扭矩（失速轉(zhuǎn)矩）
失速力矩有時(shí)也稱堵轉(zhuǎn)力矩，指在電機(jī)軸被外力鎖定的情況下，以目標(biāo)溫升為約束，可連續(xù)輸出力矩的最高值。堵轉(zhuǎn)力矩一般高于額定力矩。一般不提瞬時(shí)最大失速力矩，如果非要提，則應(yīng)該指電機(jī)軸不轉(zhuǎn)時(shí)可對外提供的峰值力矩，該力矩受限于電機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)和熱容熱阻等因素。
2、locked-rotor torque：堵轉(zhuǎn)扭矩：
當(dāng)負(fù)載阻力產(chǎn)生的反力矩大于電機(jī)的電磁動力的電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)，電機(jī)會很快停轉(zhuǎn)，或電機(jī)無法起動，我們稱電機(jī)“堵轉(zhuǎn)”了。進(jìn)入堵轉(zhuǎn)狀態(tài)后，轉(zhuǎn)速為零，這時(shí)電動機(jī)能夠輸出的轉(zhuǎn)矩為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩實(shí)際上是指在不過熱的條件下，電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，對應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為零，電流最大時(shí)的轉(zhuǎn)矩。
3、額定轉(zhuǎn)矩：
在額定電壓、額定負(fù)載下，電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩稱為電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。
4、啟動轉(zhuǎn)矩：
當(dāng)給處于停止?fàn)顟B(tài)下的異步電動機(jī)加上電壓時(shí)的瞬間，異步電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱為起動轉(zhuǎn)矩。啟動轉(zhuǎn)矩表征了電動機(jī)的啟動能力，它與啟動方式有關(guān)（如星三角起動，變頻調(diào)速起動等），直接起動鼠籠式一般為額定力矩的0.8到2.2倍。通常起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的125%以上。與之對應(yīng)的電流稱為啟動電流，通常該電流為額定電流的6倍左右。對于直流電機(jī)來說，這個(gè)啟動轉(zhuǎn)矩特別大，所以啟動電流也就很大，故而不能直接啟動，當(dāng)然這是對于大型直流電機(jī)而言，小型的直流電機(jī)包括永磁的都是例外。對于交流電機(jī)來說這個(gè)轉(zhuǎn)矩就不是很大了，所以電流也不是很大，可以直接啟動，當(dāng)然交流電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩小所以不能帶載啟動。
5、最大轉(zhuǎn)矩：
電動機(jī)轉(zhuǎn)矩從穩(wěn)定區(qū)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)的交界點(diǎn)。也就是說，如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會變小，并進(jìn)入堵轉(zhuǎn)狀態(tài)。通常，最大轉(zhuǎn)矩>堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩>額定轉(zhuǎn)矩。最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比，稱為電動機(jī)的過載系數(shù)。最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)確實(shí)是衡量電機(jī)性能和兩個(gè)重要性能指標(biāo)，但是也不是越大越好。最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)越大，電機(jī)也就具備了超載極限的能力，但是同時(shí)對電機(jī)的體積和用材也是個(gè)很重要的考核。堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)大一些有好處，尤其是大電機(jī)一般自身的轉(zhuǎn)動慣量都比較大，如果堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)比較大則電機(jī)起動更加迅速，轉(zhuǎn)動也更自如。但是堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)也不能越大越好。兩個(gè)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)越大，電機(jī)的起動電流一般情況下也會增加很多，對電網(wǎng)的沖擊也會越大，所以一般選擇電機(jī)的時(shí)候，要根據(jù)實(shí)際工況的要求，選擇合適的數(shù)值保留一定裕度即可。一般情況下堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)選擇1.8--2.2。最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)選擇2.0-2.8（根據(jù)電機(jī)大小的不同而不同）。由于電機(jī)靜轉(zhuǎn)矩的存在，在對電機(jī)進(jìn)行特殊操作前，務(wù)必先將電機(jī)斷電，否則強(qiáng)行操作時(shí)，容易損壞電機(jī)齒輪箱的齒輪。
為降低電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速，由眾多齒輪組合成為齒輪箱。每個(gè)齒輪箱都有一個(gè)極限扭矩，稱為損毀扭矩，若過大的外力產(chǎn)生的扭矩作用于齒輪箱，將會引起齒輪的破壞。
步進(jìn)電機(jī)
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。您可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)您可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動器的選擇方法：判斷需多大力矩：靜扭矩是選擇步
步進(jìn)電機(jī)分類
步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（PM） ，反應(yīng)式（VR）和混合式（HB）
永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度 或15度；
反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發(fā)達(dá)國家80年代已被淘汰；
混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。
步進(jìn)常識
靜力矩或者叫保持轉(zhuǎn)矩（HOLDING TORQUE）:
步進(jìn)電機(jī)通電但沒有轉(zhuǎn)動時(shí)，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)電機(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)電機(jī)。
保持轉(zhuǎn)矩(或定位轉(zhuǎn)矩)，是指繞組不通電時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩的最大值，或轉(zhuǎn)角不超過一定值時(shí)的轉(zhuǎn)矩值.通常反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的保持轉(zhuǎn)矩為零，除非具有特殊的產(chǎn)生保持轉(zhuǎn)矩的裝、I.若千類型的永磁式步進(jìn)電機(jī)，具有一定的保持轉(zhuǎn)矩.
靜轉(zhuǎn)矩是指不改變控制繞組通龜狀態(tài)，即轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)情況下的電磁轉(zhuǎn)矩.它是繞組內(nèi)的電流及失調(diào)角的函數(shù)，當(dāng)繞組內(nèi)電流的值不變時(shí)，靜轉(zhuǎn)矩與失調(diào)角的關(guān)系稱為矩角特性.對應(yīng)于某一失調(diào)角時(shí)，靜轉(zhuǎn)矩的值為最大，稱為最大靜轉(zhuǎn)矩Mk)，它的值取決于通電狀態(tài)及繞組內(nèi)電流的值.動轉(zhuǎn)矩是指轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動情況下的最大輸出轉(zhuǎn)矩值.它與運(yùn)行的頻率有關(guān).
定位力矩
步進(jìn)電機(jī)沒有通電的情況下，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。
步進(jìn)電機(jī)的外表溫度
步進(jìn)電機(jī)溫度過高首先會使電機(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)電機(jī)外表溫度在攝氏80-90度完全正常。
步進(jìn)電機(jī)的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降
當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。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。
步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲
步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。
在有負(fù)載的情況下，啟動頻率應(yīng)更低。
如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動，脈沖頻率應(yīng)該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速從低速升到高速）。
如何克服兩相混合式步進(jìn)電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動和噪聲
A.如步進(jìn)電機(jī)正好工作在共振區(qū)，可通過改變減速比等機(jī)械傳動避開共振區(qū)；
B.采用帶有細(xì)分功能的驅(qū)動器，這是最常用的、最簡便的方法；
C.換成步距角更小的步進(jìn)電機(jī)，如三相或五相步進(jìn)電機(jī)；
D.換成交流伺服電機(jī)，幾乎可以完全克服震動和噪聲，但成本較高；
E.在電機(jī)軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產(chǎn)品，但機(jī)械結(jié)構(gòu)改變較大。
細(xì)分驅(qū)動器的細(xì)分?jǐn)?shù)是否能代表精度
步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)（請參考有關(guān)文獻(xiàn)），其主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機(jī)的低頻振動，提高電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)精度只是細(xì)分技術(shù)的一個(gè)附帶功能。
比如對于步進(jìn)角為1.8° 的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，如果細(xì)分驅(qū)動器的細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置為4，那么電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)分辨率為每個(gè)脈沖0.45°，電機(jī)的精度能否達(dá)到或接近0.45°，還取決于細(xì)分驅(qū)動器的細(xì)分電流控制精度等其它因素。
不同廠家的細(xì)分驅(qū)動器精度可能差別很大；細(xì)分?jǐn)?shù)越大精度越難控制。
四相混合式步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動器的串聯(lián)接法和并聯(lián)接法有什么區(qū)別?
四相混合式步進(jìn)電機(jī)一般由兩相驅(qū)動器來驅(qū)動，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)速較的場合使用，此時(shí)需要的驅(qū)動器輸出電流為電機(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)速較高的場合使用（又稱高速接法），所需要的驅(qū)動器輸出電流為電機(jī)相電流的1.4倍，因而電機(jī)發(fā)熱較大。
混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的脫機(jī)信號FREE一般在什么情況下使用?
當(dāng)脫機(jī)信號FREE為低電平時(shí)，驅(qū)動器輸出到電機(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)）。在有些自動化設(shè)備中，如果在驅(qū)動器不斷電的情況下要求直接轉(zhuǎn)動電機(jī)軸（手動方式），就可以將FREE信號置低，使電機(jī)脫機(jī)，進(jìn)行手動操作或調(diào)節(jié)。手動完成后，再將FREE信號置高，以繼續(xù)自動控制。
平滑和細(xì)分
“平滑”并不精確控制電機(jī)的相電流，只是把電流的變化率變緩一些，所以“平滑”并不產(chǎn)生微步，而細(xì)分的微步是可以用來精確定位的。
電機(jī)的相電流被平滑后，會引起電機(jī)力矩的下降，而細(xì)分控制不但不會引起電機(jī)力矩的下降，相反，力矩會有所增加。
一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。
如何選擇步進(jìn)電機(jī)
判斷需多大力矩：靜扭矩是選擇步進(jìn)電機(jī)的主要參數(shù)之一。負(fù)載大時(shí)，需采用大力矩電機(jī)。力矩指標(biāo)大時(shí)，電機(jī)外形也大。
判斷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度：轉(zhuǎn)速要求高時(shí)，應(yīng)選相電流較大、電感較小的電機(jī)，以增加功率輸入。且在選擇驅(qū)動器時(shí)采用較高供電電壓。
選擇電機(jī)的安裝規(guī)格：如57、86、110等，主要與力矩要求有關(guān)。
確定定位精度和振動方面的要求情況：判斷是否需細(xì)分，需多少細(xì)分。
根據(jù)電機(jī)的電流、細(xì)分和供電電壓選擇驅(qū)動器。
和步進(jìn)電機(jī)相比，伺服電機(jī)有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：
1、實(shí)現(xiàn)了位置，速度和力矩的閉環(huán)控制；克服了步進(jìn)電機(jī)失步的問題；
2、高速性能好，一般額定轉(zhuǎn)速能達(dá)到2000～3000轉(zhuǎn)；
3、抗過載能力強(qiáng)，能承受三倍于額定轉(zhuǎn)矩的負(fù)載，對有瞬間負(fù)載波動和要求快速起動的場合特別適用；
4、低速運(yùn)行平穩(wěn)，低速運(yùn)行時(shí)不會產(chǎn)生類似于步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)運(yùn)行現(xiàn)象。適用于有高速響應(yīng)要求的場合；
5、電機(jī)加減速的動態(tài)相應(yīng)時(shí)間短，一般在幾十毫秒之內(nèi)；
6、發(fā)熱和噪音明顯降低。
步進(jìn)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速到底能達(dá)到多少呢？？？？？？？
步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速到底能達(dá)到多少轉(zhuǎn)/分鐘，一直是很多人心中的疑問。
所謂步進(jìn)電機(jī)，就是根據(jù)控制信號運(yùn)動，一個(gè)脈沖信號走一步，步進(jìn)角則根據(jù)固有參數(shù)計(jì)算，比如以5相步進(jìn)電機(jī)為例，采用基本步進(jìn)角即無細(xì)分，則每給一個(gè)脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)0.72°，500脈沖一圈。所以當(dāng)脈沖的頻率越高時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越快，比如脈沖頻率為500赫茲，則一秒轉(zhuǎn)一圈，依次計(jì)算即可。若牽涉到細(xì)分了，則根據(jù)細(xì)分后的步進(jìn)角計(jì)算即可。
通過調(diào)節(jié)輸入驅(qū)動器的脈沖頻率以及驅(qū)動器的細(xì)分參數(shù)來達(dá)到調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)際是控制單位時(shí)間內(nèi)步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)。
相比于異步電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)1000轉(zhuǎn)/分就相當(dāng)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)了，但是1000轉(zhuǎn)/分對于步進(jìn)電機(jī)而言到底有什么實(shí)際意義呢？
步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速上升時(shí)伴隨著扭矩的下降，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)扭矩下降到一定程度時(shí)，自身的扭矩已經(jīng)不能帶動其自身的重量，導(dǎo)致電機(jī)停止。
我們通過實(shí)驗(yàn)實(shí)際測量了一款28步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速：
步進(jìn)電機(jī)：28BYG250-34(0.06nm，3.9V，0.75A)
步進(jìn)驅(qū)動器：ZD-8731(0-2A ，1、2、4、16細(xì)分)
控制器：MC-10(調(diào)速范圍0-20K)
開關(guān)電源：S-35W-24V
測試結(jié)果：實(shí)際空載轉(zhuǎn)速最大值：7600rpm（此為空載時(shí)最大轉(zhuǎn)速）
這個(gè)型號的步進(jìn)電機(jī)竟然能上7000轉(zhuǎn)/分的速度，可見步進(jìn)電機(jī)的空載轉(zhuǎn)速與其扭矩和自重的關(guān)系是多么密切。
不同型號的步進(jìn)電機(jī)使用不同的驅(qū)動器所能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速是不一樣的。
銳鑫手機(jī)APP
銳鑫微信公眾號
