【電機精講】從零開始學電機（2026入門實用版）包含步進、伺服、直驅、驅動電機，是目前最完整的電機教程，械設計零基礎入門教程！！吊打付費教程！ P11 - 步進電機——特性

大家好 我是蔣薰飛 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 一秒鐘10個脈衝 一秒鐘100個脈衝 一秒鐘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 比如說換六聯的 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PPS 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 那定機和物體之間啊 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 先說簡單的換伺服就不擔心了 伺服定機呢 它沒有這個低頻振動的特性啊 性能咱們剛剛講的更好一些 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 就是怎麼說呢 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 滿足頻率要增大兩倍 甚至是四倍 對不對 那就能夠避開這個低頻振動虛線嘛 解決這個問題 對不對 或者說咱們換大一規格的不計 這個方法用的比較少 就是呢 我這裏用的是兩項不計嘛 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 滿足頻率要大一些 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 那麼不計年級 它是沒有功率值的 有一個公式是這樣的 大家應該接觸過 應激功率p 它等於p乘以n除以9550 從圖像中 我們能看出 隨着轉速的增大 定機的輸出扭矩的降低 對不對 轉速增大 扭矩降低 哎 功率應該是不變的 但是不變的前提是扭矩和轉速的成績不變 而這裏的曲線能夠表明它的成績不可能不變 所以說不計年紀沒有一個固定的功率值 對不對 然後呢 我們在選擇不定時不能夠通過功率來選 要注意哦 好 那從圖像中我們還能夠得出一個結論 如果一開始你的啓動頻率比較高 對應的就是轉速比較高 對應的也就是定機輸出扭矩比較小 對吧 或者呢 這個一開始我在帶動機構時 機構比較重 負載夠大 會出什麼問題啊 丟步的問題 因爲這個扭矩比較小 滿足不了需求 就會出現丟步的問題 大家在使用時也要注意這點 好吧 這是步進定機的幾個特性啊 重點是低偏振的特性 還有呢 矩平的性 還有上方這兩個 一個是定機的控制模式 一個是定機它的一個使用溫度 好吧 今天聊這麼多啊 下節課給大家着重的講一下步進定機 它的一些參數 包括製作號啊 佈局角啊 保時轉矩啊 啓動轉矩 製造同步速度 轉子關聯等等 好吧 今天啊聊這麼多 我是雲飛老師 咱們下節課 再見啊