一口氣學會步進電機的所有知識!!!趕快存下吧!
2026年10月27日
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視頻概述
AI 生成本视频由大树主讲,旨在为零基础学习者提供机械设计中的步进电机基础应用教程。内容涵盖步进电机的核心特点、运行模式、控制原理及其固有缺陷,通过对比通用电机,详细分析了步进电机在自动化行业中兼顾精度与成本的优势,以及其在高速运转时力矩下降的物理原因。
終於把機械設計整理成了動畫片
存下吧 很難找全的
本系列視頻共計1266分鐘
耗時134天製作
共21節乾貨教程
包含機械設計所有重難點知識
零基礎入門到精通
其中包括
步進電機的特點
基本參數
箱數的意義
閉環和開環
計算設計等
爲了保障課程效果
全套的學習筆記
以及我十餘年行業積累的設計資料
入門電子書
從零到一學習規劃表
我全都有
888嘗一嘗
哈嘍大家好
我是大樹
那麼這節課呢
跟大家來講一講
步進電機的一些基本應用
我們總是會提到
在自動化行業裏面
有一些要求
既要進度高
還要成本低
那麼步進電機
就是我們的最優節了
省錢嘛
那麼我們今天這一課的話
分幾個內容來講
首先第一個
步進電機特點是什麼
然後呢
步進電機爲什麼
我們總是會說它沒有功率
在很多工程師面試的時候
人家都會挖坑問你
哎呀你經常用步進電機多少瓦的呀
對吧
那你只要隨便回答一個數字
人家就會說你不專業
因爲這個東西
它是沒有穩定功率的
爲什麼
我們也會講
然後呢
基本參數有哪些
以及核心參數裏面
佈局角
分辨率
像素
怎麼去解決
怎麼去理解
對吧
然後到最後呢
如何解決地面振動問題
你要說它沒缺點
那不可能
總還是有缺點的
然後再包括
我們在自動化控制的角度來講
我們去說
開環和閉環
環到底是什麼東西
對不對
然後到最後的
我們爲何步進電機會丟步
然後呢
我再講兩個案例
這是我們整個課程的安排
那麼首先
第一個步進電機的特點是什麼呢
這個就是步進電機
其實它的特點就是精準
它不像通用電機一樣
它通上電臺就能走
哥們這玩意兒
它通上電臺是不能直接走的
它會一步一步的走
那麼通電的次數就要開始控制
每給一次通電
然後斷掉再給
斷掉再給
那麼這是個什麼玩法呢
其實說白了
就是我們經常講的脈衝式
它通過脈衝來控制
這個步進電機的運行和停止
所以我們是這樣去理解的
稍等啊
我把它稍微調整一下
這一些下移啊
所以我們現在面臨的
第一個知識點就是什麼呢
就是步進電機的運行模式
是啓動停止
啓動停止
就是不斷的循環往復的這麼走下去
它和我們其他的電機是不一樣的
走了停停了
那麼它是到底怎麼走的呢
其實我們如果說
把它的這個旋轉動作換成一個圓
對吧
換成一個圓
那麼它的走動其實就是
不太熟練這個東西
那一次走一步
這是一號位置
這是二號位置
一次走一步
它是這麼玩的
那麼這樣玩的好處在於什麼呢
我能夠控制
對吧
可以控制走多少步
來實現精確運行
你不會像其他的普通電機一樣
我們前面講過通用電機
那通用電機那玩意就是
你通電它就走
斷電了之後
它會因爲自身慣性
它會轉一會兒
然後自己慢慢的停
對吧
所以步進電機的運行模式
運行模式和普通電機
以及我們後面要講的四幅電機不一樣
對吧
運行模式它是不一樣的
有說法的
一次走一步
所以步據腳的概念
其實就從這裏來的
我們後面會詳細來講
走走停停
所以呢
有好處也有壞處
但是至少呢
我們在這裏來講它的優勢
這個東西的優勢是什麼
首先第一個精度是有的
我先把我自己放小一點
有點礙事
優勢是什麼
這是本身對於電機來說的一個基本特點
對吧
基本特點
那優點啊
優點對吧
有精度
你沒辦法說它精度特別高
但是的確是有精度
有精度運行
然後呢
控制方便
對吧
控制方便
因爲我給它一個脈衝
它就往前走一步
那麼我給它多少個脈衝
它就走多少步
所以我們就會延伸出一種控制模式
就是我通過控制脈衝的總數
能夠控制它走多少步
我也能夠通過控制它每分鐘
或者是每秒鐘多少個脈衝
來控制它的速度
對吧
通過每分鐘多少個脈衝來控制轉速
那比如說我轉一圈
比如說旋轉一圈
也就是我們的360度
我打個備註
360度
對吧
需要200步
比如說我們這樣子
那我每分鐘給它400個脈衝
是不是意味着它一分鐘就轉兩圈
對吧
這就是我們說的脈衝頻率控制
我們控制的是頻率
然後第二個
是通過控制脈衝的總數
來控制電機旋轉多少圈
比如說我就給它200個脈衝
所以它就只會轉一圈
對吧
就這麼去實現的
所以優點在這非常簡單
對於電控來講的話也不難
你PLC負責給脈衝就完事了
這個非常簡單
但是需要注意的一點是什麼呢
就是它有缺點
它也有缺點
而它的缺點的話呢
我們在後面可能會要詳細的去講
比如說運行
往下拉一拉
圖線的話呢
到後面我們再去調整筆記的這個佈局
對吧
缺點
首先第一個
走走停停
走走停停容易出現什麼問題
震動問題
肯定啊
你要換的是人
我們在這散步的時候
你要走一下停一下
走一下停一下
那麼顛的話嘛
對吧
所以震動這個問題
對步進電機來講的話
一直是一個避不開的點
就你想去優化也好啊
想去怎麼樣也好
這很正常
對吧
這非常正常
這第一個
然後第二個是什麼呢
啊
就是這就跟它的結構有關係了
你們知道
它是如何實現走走停停的嗎
來看個動畫
這是一個步進電機
是吧
然後你可以發現了
它有很多的很多的這個線圈
然後呢
這個線圈實際上呢
它現在在不斷的切換
你看它的顏色啊
就是我們在紅綠色之間來回切換
看到沒有
看到沒
來回切換
那這樣子動的
那麼你會發現
它每切換一次
這個這個線圈的這個磁極啊
這個電
這個電流方向
它每切換一次
它就往前走一步
你看
那我們現在這裏是紅色
這裏是綠色
對吧
然後呢切換一次
往前走一步
對吧
切換
所以如果大家有一定的
這個電學基礎的話
你就會知道
我們在電學裏面會說
有一個東西叫能次定律
這個能次定律呢
是指的我們這個線圈裏面
如果電流切換過於頻繁的時候
它會產生一個反向電動勢
知道吧
反向電動勢
而這個反向電動勢就很容易
等一下啊
我先把這個圖截一下啊
OK
這樣應該行
稍等啊
走走停停的問題
佈置
哇這麼大個圖啊
縮小
對吧
然後呢這裏往下拉啊
讓它們先走遠一點點啊
對吧
好OK
容易出現反向電動勢
反向電動勢
反向電動勢是什麼意思啊
就是線圈內
通過的電流不斷的切換正反
當然在三向異步電機裏面
我們可能也會面臨這個問題
但是不嚴重
爲什麼
因爲我很有可能
我切換一次它就轉一圈了
對吧
三向異步電機
切換一到三次
就旋轉一圈
所以切換的頻率並不大
並不高
頻率沒有你想象那麼高
但是步進電機不一樣
步進電機不同啊
切換一次
前進一步
那你這玩意的話
旋轉一圈
需要切換上百次
甚至上千次
那你要這樣玩的話
那它的反向電動是不是會很大呢
是的
對吧
是的
而反向電動是很容易出現一個問題
什麼問題
會抵消原本的電流
它會抵消掉
所以這會造成一個什麼問題
磁場強度下降
那磁場強度下降的結果是什麼
磁場強度下降的結果是什麼
那很顯然
很顯然
力矩下降
對吧
力矩下降也就意味着它的轉速
轉速和力矩其實是不成正比的
所以這是我們說步進電機的結構的一些基本缺陷
優點也有缺點也有
對吧
那反向電動是在哪呢
在這
看到沒有
線權電的電流
它不斷的切換
所以缺點在這
走走停停
然後還就是反向電動式的問題
對吧
也就是我們俗稱的電損
這一節課先講到這
我們下節課再來講它剩下的兩個缺點

