8小時超快速精通機械設計|2026最新版機械設計保姆級教程，學生/零基礎小白/轉型/在職提升人員通用，從來沒有人把機械工程師的知識體系和能力要求講得這麼細！ P4 - 電機篇：3、步進電機典型特性與應用

大家好 歡迎來到二禮拜飛鏢設計課堂 電機選行專利編 我是蔣世南風 那麼今天的話 我們來學習電機選行專利編第三節 步進電機的典型特寫運用 那麼爲什麼我們會把這個典型特寫運用 單獨拉出一節課來講呢 因爲這一個啊 他非常重要 因爲關係到我們後期在使用過程的時候 能不能根據他的特性揚長避短 進行合理的選擇 畢竟步進電機的價格比較便宜 一般來說一套的也只要幾百塊錢 是不是 所以相對來說如果與伺服電機相比 全伺服電機的這樣的一個設備 它的成本 可能比 伺服和步進進行這個混合應用的 會高很多 大家可以看到左邊這個自動鎖路機 那麼他用到了六個步進電機 這樣子一下子成本就降下來了 是不是 如果是使用的這一個六個伺服的話 好那我們在進行設計的時候要知道 步進電機有以下幾個特點 那麼我們一起來學習好吧 第一個和伺服電機的控制類似 一般來說呢 步進電機需要專用的驅動器 發出脈衝來進行驅動 腳位移量或者是線位移量與電脈衝 成等比電脈衝速哦 然後的話呢 來個脈衝就轉一個佈局角 控制脈衝頻率 可以控制電機的這樣的一個轉速 通過控制脈衝的順序 可以來改變這樣的一個方向 是不是 那麼也就是說像這樣子的話呢 在很多一些不重要的 或者是速度呢不是很高 精度不是很高的場合 他都可以用來取代 這樣的一個伺服 但如果是需要力舉控制的場合啊 步進電機是不可能取代伺服的啊 因爲他沒有力舉控制模式啊 好那麼第二個 我們的這個在運轉過程中 步進電機表面溫度 在80-90度屬於正常現象 如果溫度過高 容易導致轉具下降或者失步 因此的話步進電機不宜連續運行 防止溫度過高 其實這個在哪一個場景下 我有這樣的一個經驗的 比如之前我們做的這樣的一個 輸送分解線 那麼只是他的一個分解流調 採用的步進電機 那麼這個步進電機的話呢 我們採用的是雷賽的 當時是呢不停止的運行 只要一開機他是不停的 他不像我們的模組一樣 電機有可能頻繁的起停一下 是不是 那麼呢就是在運行的幾個小時之後啊 他會帶不動而導致報警 這是爲什麼 這是由於連續運轉溫度過高 所以也就是說一般情況下 如果是需要連續運轉的場合 我們可以用兩種方式來解決 第一個換電機換設服是吧 第二個 比如說假設我們要選擇一個42等 就可以了的 那麼我們可以選擇一個86的 那麼爲什麼呢 因爲此時的話 即使他溫度升高轉速降低 依然可以帶動負載進行運行 所以這次的一個方法啊 就是克服溫度過高所帶來的 力矩下降 導致帶不動或者報警的一個方法 好那麼第三個 步進電機在低速運行時 震動和噪音較大 那麼此時的話 其實他跟這個負載和驅動器性能 也有關係啊 一般緩解的方法是對步進腳 就是我們的這個佈局腳也叫步進腳 進行這樣的一個微分是吧 比如說五箱的電機就比兩箱的震動 和噪音來的低一些 當然的話也可以進行這個細分呢 或者是如果是轉速足夠的情況下 我們也可以加一個減速機啊 加個減速機也就是說步進電機的話呢 加個減速機進行這樣的應用 那麼相當於變相的就把那個步進腳 進行了這樣的一個細分的嘛 是不是啊 呃當然也可以就是不考慮成本的情況下 換用的這樣的一個伺服器電機 也是沒問題的啊 好那麼第四個 在啓動需要一個緩加速過程 就是我們的這樣的一個步進電機 哎如果是的這個轉速較高的時候 輸出的力矩就越小 本身反饋因此在高速起步情況下 步進電機就容易進行這樣的一個 丟步 那麼其實相對來說 就是高速狀態下的一個停止 容易過重失去精度 或者是失去這樣的一個角度的控制 一般情況下我們在進行設計用的時候 就是我們的啓動轉具 第一個要低一些 第二個就是在高速情況下 他不宜用這一個步進 也一般情況下我們步進電機 控制這樣的一個轉動的分度盤來而言 或者是控制我們的這樣的機器手而言 他的速度都不宜過高 過高就失步 其實他就是掉力矩的這樣的情況 因爲剛纔我們畫了一個憑據曲線圖 是不是 因爲他在這樣的一個高速情況下 他容易丟步 所以這個我們是需要注意的 是不是高速轉速的時候 他的力矩會急劇下降 這個會引起失步現象 這個千萬要記住 所以我就重複了兩遍 好第五個一般的定位控制場合 出於成本考慮 我們一般情況下會想用步進電機 但是不可否認 就我們在一些高精度需要反饋的場合 需要急加速急減速 需要快速定位 或者是需要進行力矩 進行這個控制場合 依然會選用四部電機 因爲他的性能綜合來說 在這幾個方面比步進電機好 所以的話呢 這一個第五個要着重的注意 那麼也就是說我們要根據特定的情況 具體進行分析 具體進行選用合適的電機類型 好吧好那麼呢今天綜合來說的話 我們就講到了步進電機幾個類型 第一個他可以實現我們的速度控制 和位置控制 第二個溫度的升高會轉距離 這樣的一個力矩的下降 那麼我們在進行選用的時候 要注意到的這個憑據曲線 以及溫度對他的影響 第三個步進電機在低速時會有震動和噪音 那麼此時我們的解決方法是細分 或者是進行這樣的一個 換電機是吧 五箱的替代兩箱或者三箱 以及我們可以增加這樣的一個減速機 用來進行這一個 避害這樣的一個噪音的 憑據區間是吧 以及可以換用伺服電機 當然的話呢我們在進行設計的時候 我們不宜的高速運行或者高速啓動 會導致他丟步或者是停止 所以這個時候的話呢 也要注意一下 當然在高精度的場合或者是力矩場合 我們採用的伺服電機來替代步進 是不是 所以這就是步進電機的典型特性 以及他的應用注意事項啊 那麼呢 這邊的話我就給大家做了一個總結 同學們以後在學習過程中 可以把這一個記在筆記本上 以及我們在設計過程中 着重去分析這幾點 然後選擇合適的這樣一個電機類型 好吧 好 那麼今天關於這個步進電機 典型特性及應用呢 我們就講到這裏啊 我是南風老師 我們下一節課再見