《電機四部曲》一口氣看完全【540集】步進電機和伺服電機的區別和重點知識!看完即瞭解,學透即掌握! P3 - 步進—步進電機的特性

工业现象解析
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2026年6月25日
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視頻概述
AI 生成本影片由蔣薰非主講,詳細介紹步進電機的四大特性,包括控制模式、表面溫度影響、低頻振動特性及其解決方案,以及矩頻特性,旨在幫助使用者在成本與性能之間做出正確的電機選擇。
大家好
我是蔣薰非
今天來聊一下步進定機相關的知識
那本節課主要是講解步進定機的特性
這裏我準備了四點內容
第一點定機的控制模式
像步進定機
它是能夠實現位置控制以及呢
速度控制的怎麼實現的啊
拿本臺設備爲例
這裏呢
用到了一臺步進定機
那假設這是一臺兩向的步進定機
步進角多少度
1.8度
也就是說我給他一個脈衝
他能夠旋轉1.8度
對吧
那給他兩個脈衝呢
3.6度
10個脈衝呢
18度
20個脈衝呢
36度
我們可以通過控制驅動器輸送給定機的這個脈衝數量來控制定機呢
它旋轉的角度從而實現位置控制
對吧
而且可以通過控制驅動器輸送給定機的這個脈衝頻率啊
1秒鐘10個脈衝
1秒鐘100個脈衝
1秒鐘200個脈衝來控制定機的什麼旋轉速度轉速
所以說啊
步進定機能夠實現位置控制以及呢
速度控制
但是相比伺服定機
步進定機沒有力矩控制的這個模式啊
伺服定機性能要更好一些
這點要注意
所以說呢
在一些對於速度或者說精度要求不高的場合啊
是使用步進定機來作爲執行電動機的
對吧
能夠省成本
像這裏是一臺P3輸送機
對於精度速度沒什麼很高的要求
用的就是步進定機省成本啊
好
這是第一點內容
第二點內容就是定機表面的溫度
在工作一段時間之後啊
如果說定機表面溫度80到90度
這是正常的
但是再高一些
溫度過高會出現什麼問題呢
出現定機它輸出的轉矩下降的這個問題
從而導致步進定機丟步
對不對
所以說啊
步進機呢
它不適合用在這種持續運動工作的場合
如果說是持續運動工作
我們可以怎麼樣啊
換伺服定機要更好一些啊
或者說呢
我們換規格
舉個例子啊
之前咱們也聊過
步進定機規格有很多
對吧
假設啊
你現在用的是42的
用一段時間之後溫度升高
定機輸出的轉矩下降了
它也不動機構了
對不對
那我想解決這個問題
可以換規格
比如說換60的
即使溫度升高
定機轉矩下降
同樣能夠帶動機構運動
那也沒問題嘛
對不對
好
這是第二點內容啊
定機表面溫度
第三點內容呢
就是這個低頻振動特性啊
這點呢
要細講一下
先看這個圖像
這是步進定機的矩頻特性曲線
豎軸單位是牛米
它指的是定機的輸出牛矩
橫軸呢
RPM就是轉每分鐘啊
有些樣冊會提供TPS
就是脈衝每秒
也就是轉速和脈衝頻率嘛
對不對
有一些步進定機啊
在特定的這個脈衝頻率區間
會出現這種振動的問題
比如說我之前接觸過一臺步進定機
是在180脈衝每秒到250脈衝每秒之間就會振動
此時這個脈衝區間所對應的轉速是很低的
很低的就是轉速低
那麼可能就會產生振動啊
我們怎麼去解決這個問題呢
來看啊
這裏我列舉了幾個參數
第一個參數
1.8應該很熟悉啊
這是步進定機的步據講
F呢
是我提供給定機的脈衝頻率
N就是定機輸出的轉速
而這個NP啊
指的是定機所帶動的物體
它的轉速
那假設現在我就是要求物體轉速比較低
可能是多少呢
可能是10轉每分鐘
那定機和物體之間直連
那麼定機轉速也比較低
10轉每分鐘
那可能正好處於這個低頻振動區間
怎麼解決問題啊
你在定機和物體之間加一個減速比爲50的減速器
那你想啊
我要求物體的轉速是10轉每分鐘
減速器減速比是50
那此時定機轉速多少啊
500轉每分鐘
它是屬於正常工作情況下
是沒有這個振動問題會出現的
對不對
所以說第一可以加減速器啊
好
那假設啊
我現在不看物體
我只看定機的
我就是要求定機輸出的轉速比較低
那怎麼辦呢
這裏也寫了啊
先說簡單的換色符就不擔心了
色符定機呢
它沒有這個低頻振動的特性啊
性能咱們剛講的更好一些
對不對
但是成本會高一些啊
那還可以選擇什麼呢
細分驅動啊
什麼意思啊
我用一個公式來表示一下
就是就是A乘以B等於C
C很小
我又要求C不變啊
我想讓B增加
那怎麼辦
A減小
A對應的就是不計較
那細分它就能夠改變
也不能說改變啊
就是相當於改變啊
比如說我二級細分
那不計較相當於說變成了0.9度
那四級細分呢
變成了0.45度
爲了得到同樣的這個轉速
慢速頻率要增大兩倍
甚至是四倍
對不對
那就能夠避開這個低頻振動區間嘛
解決這個問題
對不對
或者說咱們換大一規格的步進
這個方法用的比較少
就是呢
我這裏用的是兩項步進嘛
我換成什麼呢
三項的
或者是五項的
對應的不計較會小很多
是吧
那爲了得到同轉速
慢速頻率要大一些
那就能夠避開這個低頻振動區間了啊
好
這裏咱們也不多說啊
就是低頻振動特性所帶來的影響
還有呢
該怎麼去解決啊
那下一個特性就是矩頻特性了
曲線咱們剛剛也看了
對不對
那麼這裏再延伸一點啊
延伸一點
你看這個曲線是一個不是很平穩的曲線啊
那麼步進進擊
它是沒有功率值的
有一個公式是這樣的
大家應該接觸過
進擊功率p它等於
