引言：步進(jìn)電機(jī)在使用過程中，會遇到一些問題，比如說：步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出噪音、無法高速旋轉(zhuǎn)、無法控制電機(jī)方向、電機(jī)發(fā)熱現(xiàn)象等等諸多問題。及時(shí)了解相關(guān)步進(jìn)電機(jī)的這些常識對于用戶在使用過程中，能夠減少機(jī)器出現(xiàn)故障次數(shù)、增加機(jī)器使用壽命。

　　1.步進(jìn)電機(jī)的外表溫度允許是多少?

　　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。

　　2.為什么步進(jìn)電機(jī)無法高速啟動?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)。

　　除上述原因以外，產(chǎn)生嘯叫聲還可能是由于負(fù)載過大造成的，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)的輸出扭矩會下降，無法滿足負(fù)載要求時(shí)電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)，并且嘯叫聲會隨著頻率的高低變化而變化，解決辦法是降低轉(zhuǎn)速或更換扭矩更大的電機(jī)。此外電機(jī)在高速運(yùn)行停止后會出現(xiàn)短促的嘯叫聲，這是由對相電流進(jìn)行斬波造成的，只需將驅(qū)動器面板上的自動半流設(shè)置為有效即可。

　　3.如何克服兩相步進(jìn)電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動和噪聲?

　　步進(jìn)電機(jī)低速轉(zhuǎn)動時(shí)振動和噪聲大是其固有的缺點(diǎn)，一般可采用以下方案來克服：

　　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。

　　F.電機(jī)的相電流設(shè)置過大，此時(shí)需通過驅(qū)動器將電流值設(shè)置為適配值。

　　4.如何控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向?

　　當(dāng)您的控制器(上位機(jī))發(fā)出的是雙脈沖(即正負(fù)脈沖)或脈沖信號的幅值不匹配時(shí)，需要用我們的信號模塊轉(zhuǎn)換為5V單脈沖(脈沖加方向)。

　　1.輸入為雙脈沖

　　信號模塊的撥碼開關(guān)應(yīng)撥到“雙脈沖”位置。當(dāng)發(fā)正脈沖時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn);當(dāng)發(fā)負(fù)脈沖時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。正負(fù)脈沖不可同時(shí)給，具體時(shí)序可參照信號模塊說明書。

　　2.輸入為單脈沖

　　信號模塊的撥碼開關(guān)應(yīng)撥到“單脈沖”位置。當(dāng)有脈沖輸出時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動，改變方向信號的高低電平可改變電機(jī)轉(zhuǎn)動方向。具體時(shí)序可參照信號模塊說明書。

　　5.步進(jìn)電機(jī)的發(fā)熱問題?

　　(1)電機(jī)發(fā)熱的原理：

　　我們通常見到的各類電機(jī)，內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻，通電會產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損，如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流或正弦波，還會產(chǎn)生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應(yīng)，在交變磁場中也會產(chǎn)生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關(guān)，這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來，從而影響電機(jī)的效率。步進(jìn)電機(jī)一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而變化，因而步進(jìn)電機(jī)普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機(jī)嚴(yán)重。

　　(2)步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的合理范圍：

　　電機(jī)發(fā)熱允許到什么程度，主要取決于電機(jī)內(nèi)部絕緣等級。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會被破壞。所以只要內(nèi)部不超過130度，電機(jī)不會損環(huán)，而這時(shí)表面溫度會在90度以下。所以，步進(jìn)電機(jī)表面溫度在70-80度都是正常的。簡單的溫度測量方法有用點(diǎn)溫計(jì)的，也可以粗略判斷：用手可以觸摸1-2秒以上，不超過60度;用手只能碰一下，大約在70-80度;滴幾滴水迅速氣化，則90度以上了。

　　(3)步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱隨速度變化的情況：

　　采用恒流驅(qū)動技術(shù)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)在靜態(tài)和低速下，電流會維持恒定，以保持恒力矩輸出。速度高到一定程度，電機(jī)內(nèi)部反電勢升高，電流將逐步下降，力矩也會下降。因此，因銅損帶來的發(fā)熱情況就與速度相關(guān)了。靜態(tài)和低速時(shí)一般發(fā)熱高，高速時(shí)發(fā)熱低。但是鐵損(雖然占的比例較小)變化的情況卻不盡然，而電機(jī)整個(gè)的發(fā)熱是二者之和，所以上述只是一般情況。

　　(4)發(fā)熱帶來的影響：

　　電機(jī)發(fā)熱雖然一般不會影響電機(jī)的壽命，對大多數(shù)客戶沒必要理會。但是嚴(yán)重時(shí)會帶來一些負(fù)面影響。如電機(jī)內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化，會影響電機(jī)的動態(tài)響應(yīng)，高速會容易失步。又如有些場合不允許電機(jī)的過度發(fā)熱，如醫(yī)療器械和高精度的測試設(shè)備等。因此對電機(jī)的發(fā)熱應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要的控制。 5，如何減少電機(jī)的發(fā)熱：減少發(fā)熱，就是減少銅損和鐵損。 減少銅損有兩個(gè)方向，減少電阻和電流，這就要求在選型時(shí)盡量選擇電阻小和額定電流小的電機(jī)，對兩相電機(jī)，能用串聯(lián)的電機(jī)就不用并聯(lián)電機(jī)。但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。對于已經(jīng)選定的電機(jī)，則應(yīng)充分利用驅(qū)動器的自動半流控制功能和脫機(jī)功能，前者在電機(jī)處于靜態(tài)時(shí)自動減少電流，后者干脆將電流切斷。另外，細(xì)分驅(qū)動器由于電流波形接近正弦，諧波少，電機(jī)發(fā)熱也會較少。 減少鐵損的辦法不多，電壓等級與之有關(guān)，高壓驅(qū)動的電機(jī)雖然會帶來高速特性的提升，但也帶來發(fā)熱的增加。所以應(yīng)當(dāng)選擇合適的驅(qū)動電壓等級，兼顧高速性，平穩(wěn)性和發(fā)熱，噪音等指標(biāo)。

（轉(zhuǎn)載）