资料参考【深圳市东本工业自动化设备有限公司】
TS3624N3E5多摩川（TAMAGAWA）步进马达、步进电机
基本步进角0.72°，额定电压2.52V/Phase，额定电流1.4A/Phase，线圈阻抗1.8Ω/Phase，激磁最大静止力矩1.5N-m，马达长度L86.5mm，转子惯量440g.cm2，重量1200g。
【备注】1.使用周围温度(-20-+50°C )；2.轴心垂直方向移动量0.025mmMax.；3.绝缘阻抗100MΩ；4.容许温度上升80degMax.；5.绝缘耐压AC500V；6.轴心平行方向移动量0.075mmMax.；7.注意：马达表面请保持在90°C以下。
多摩川五相步进电机特点：
A:高扭力,高分解能；
B:全步为0.72·半步为0.36·分解能是两相步进电机的2.5倍；
C:低震动,高转速；低振动和转动平稳,由于转矩脉动小,操作扭矩的变化非常小；
D:响应快速。
高扭力、高响应、小步角、高精度、重量轻、无电刷、具有一定自锁力。
【多摩川0.72°五相混合式步进电机】
法兰20mm:TS3682N1;TS3682N11;TS3682N41;TS3682N51;TS3682N2;TS3682N12;
TS3682N42;TS3682N52;
法兰24mm:TS3664N1E1;TS3664N11E1;TS3664N1E2;TS3664N11E2;TS3664N2E3;
TS3664N12E3;TS3664N2E4;TS3664N12E4;
法兰42mm:TS3667N1E1;TS3667N11E1; TS3667N1E2;TS3667N11E2;TS3667N1E3;
TS3667N11E3;TS3667N2E4;TS3667N12E4;TS3667N2E5;TS3667N12E5;
TS3667N2E6;TS3667N12E6;TS3667N3E7;TS3667N13E7;TS3667N3E8;TS3667N13E8; 法兰60mm:TS3624N1E1;TS3624N11E1;TS3624N1E2;TS3624N11E2;TS3624N2E3;
TS3624N22E3;TS3624N2E4;TS3624N22E4;TS3624N3E5;TS3624N23E5;
TS3624N3E6;TS3624N23E6;
法兰86mm:TS3630N1E1;TS3630N11E1;TS3630N1E2;TS3630N11E2;TS3630N2E3;
TS3630N22E3;TS3630N2E4;TS3630N22E4;TS3630N3E5;TS3630N23E5;
TS3630N1306;TS3630N1303E9;TS3630N1309E5;
如何选择合适的步进电机 1. 负载分类： （1）Tf力矩负载： Tf = G·r G 重物重量 r 半径 （2）TJ惯性负载： J = M（R12+R22）/ 32 （Kg·cm） M：质量 R1：外径 R2：内径 TJ = J·dw/dt dw/dt 为角加速度 2.力矩曲线图的说明 力矩曲线图是步进电机输出特性的重要表现，以下是我们对其中关键词语的解释。
说明： 1. 工作频率点：表示步进电机在该点的转速值。单位：Hz n=Θ*Hz / （360*D） n 转/秒 Hz 该点的频率值 D 电路的细分值， Θ步进电机的步距角 例：1.8步进电机，在1/2细分驱动的情况下（即每步0.9）500Hz 时，其速度是 1.25转/秒 2. 起动区域：步进电机可以直接起动或停止的区域。 3. 运行区域：在这个区域里，电机不能直接运行，必须先要在起动区域内起动，然后通过加速的方式，才能到达该工作区域内。同样，在该区域内，电机也不能直接制动，否则就会造成失步，必须通过减速的方式到起动区域内，在进行制动。 4. 最大起动频率点：步进电机在空载情况下，最大的直接起动速度点。 5. 最大运行频率点：步进电机在空载情况下，可以达到的最大的运行速度点。 6. 起动力矩：步进电机在特定的工作频率点下，直接起动可带动的最大力矩负载值。 7. 运行力矩：步进电机在特定的工作频率点下，运行中可带动的最大力矩负载值。由于运动惯性的原因，所以，运行力矩要比起动力矩大。 3 加速和减速运动的控制 当一个系统的工作频率点在力矩曲线图的运行区域内时，如何在最短的时间内加速，减速就成了关键。如下图示，步进电机的动态力矩特性一般在低速时为水平直线状，在高速时，由于电感的影响，很快下滑。
东京 东京，日本国首都，位于日本本州岛关东平原南端。东京都位于关东地区南部，大致位于日本列岛中心。东部以江户川为界与千叶县连接，西部以山地为界与山梨县连接，南部以多摩川为界与神奈川县连接，北部与埼玉县连接。东京圈由东京和三个邻县埼玉、神奈川、千叶组成。这个地区的人口占日本总人口的26%。首都圈由东京都和周围的七个县埼玉、神奈川、千叶、群马、枥木、茨城、山梨组成。 银座是东京中央区的高档商业区，以高级购物商店闻名，是东京其中一个代表性地区，同时也是日本有代表性的最大最繁华的街。 秋叶原，是世界上屈指可数的电子动漫电器街。除了电器商品专卖店之外，商务、饮食等服务功能也日渐具备齐全。在这里除了有各个制造厂商的服务机构和商品展示厅之外，免税店和各种促销活动也很充实，走走看看也非常有趣 东京塔，在日本东京港区芝公园，是一座是以巴黎艾菲尔铁塔为范本而建造的红白色铁塔，但其高333公尺，比艾菲尔铁塔高出13公尺，是全世界最高的自立式铁塔。现在是东京的标志之一。 浅草寺创建于628年，是东京都内最古老的寺院。江户时代将军德川家康把这里指定为幕府的祈愿所，是平安文化的中心地。浅草寺周围的日本特色很浓郁，可以慢慢步行欣赏。 进入东京市内，感觉很不一样，虽然上海也是国际大都市，但从城市规模和布局的紧密程度而言，上海无法与东京相提并论。站在东京都厅的45层上向下看，东京就像是一个一个的小垃圾盒挤挤地排在一起，但当你身处于其中时，你又会感到非常得干净，一尘不染，闻不到一点废气的味道，这只能说明东京寸金寸土，对土地的利用到达了极至。出于防振的考虑整个东京的摩天大楼屈指可数，而且绝大多数房屋都是钢结构的。要说繁华，我想上海的淮海路南京路也不逊色，但是东京就是不一样，一方面其繁华的规模远远超过上海，另一方面从整体而言，东京比上海干净得多，有序得多。在这里几乎看不到乱穿马路的行为，即使在交通流量极高的时候，也不会出现上海那样严重的堵塞问题，值得一提的是，东京市内主要马路大都是双向四车道，没有自行车道，一般的马路基本都是两车道，自行车在人行道上行驶，即使这样，他们的交通也很有秩序。在繁华的新宿，人流量也极高，放眼望去都是人，但大家都遵守规则，多而不乱，而且很礼让。 再比较一下，中日两国人民的性格差异，我们中国人走到哪都是有说有笑，想说就说，而且嗓门较大，而日本人则含蓄得多，在公共场合车站、商场、饭店基本上说话很轻，加上马路上噪音很小，所以感到日本很安静，不吵。
Catalogue No.T12-1579N2 (Superior Flat Absolute Angle Sensor) ? Conception Makes Technology Fun. ?
1 ■Extremely Thin Dimensions Singlsyn realizes smallest mounting space because of its extremely thin thickness as a built-in structure. ■Wide Temperature Range –55 ~ +155°C (Optional : High temperature type) ■Robust for Hard Environments ? Vibration : 196 m/sec 2(20G)? Shock : 980 m/sec 2(100G)? Humidity : Up to 90% RH ■High Rotational Speed Up to 30,000 min –1 (rpm) Singlsyn is the latest art of Absolute Angle Sensor which is developed by Tamagawa. This is a superior sensor which realizes extremely thin structure, usability in wide temperature and humidity range and in other hard environmental conditions, and high reliability. (Singlsyn is our trade mark for VR type Resolver.) (Superior Flat Absolute Angle Sensor) Patent Pending ? ■High Reliability Singlsyn has the similar structure to electric motors but has high reliability because of no winding coil on its rotor. ■Sensing Absolute Position and Velocity According to connection to an R/D converter or Smartcoder , it is capable of converting analog output signals of Singlsyn to digital position (angle) signals. The position signals are transmitted as the absolute position within a range of electrical one cycle.■Low Cost Especially low cost is realized by reducing the number of parts to 1/10 compared with conventional resolvers. For special cases, please consulf us.
2013.7 多摩川编码器总结 一、摘要 基于CPLD 和DSP 实现CPLD 与多摩川编码器的通讯，通过对编码器发送请求，得到编码器发回的数据并进行解码，得到绝对位置值。 二、学习步骤： 1、熟悉工作环境，掌握Modelsim 以及Quartus 的使用。 2、阅读多摩川编码器的通讯协议。 3、根据协议编写testbench ，并在Modelsim 上进行仿真调试。 4、仿真通过后，通过Quartus 编译后下载到CPLD 上并与编码器通讯，实际情况下运行。 5、完成各项要求的功能。 6、对代码进行优化，尽可能减少资源占用。 7、验收。 三、总体结构 双绞线，差分式，串行 地址/数据总线接口 RO，DI，DIR逻辑信号 结构分三部分：多摩川编码器，CPLD ，DSP 。 1、编码器跟CPLD 之间通过MAX485电平转换进行连接。 2、CPLD 与DSP 则通过总线进行连接（这一部分结构编写学长已经完成并且提供了端口连接） 3、主要工作是CPLD 的解码部分。 四、通讯协议 1、TS5668的技术指标：（物理层） 精度：单圈精度: 17位(131 072) 多圈精度: 16位(65 536) 最高转速/ ( r ·min - 1 )： 6 000】 输出：差分NRZ 编码二进制 传输速度/Mbp s ： 2. 5 发送、接收电路：差分形式 通信方式：主从模式 接口：3FG ，4sig+ ，5sig -，7VCC ，8DGND 。4和5为差分信号接口。 2、通信步骤如下图：（逻辑链路层） 1）CPLD 向编码器发送一个控制字CF 2）3us 后编码器返回数据包。 3）CPLD 对数据包进行解码，并将得到的数据放在总线上，等待DSP 获取。 具体流程如下图：
如何选择合适的步进电机 2004年3月14日 1. 负载分类： （1）Tf力矩负载： Tf = G·r G 重物重量 r 半径 （2）TJ惯性负载： J = M（R12+R22）/ 32 （Kg·c m） M：质量 R1：外径 R2：内径 TJ = J·dw/dt dw/dt 为角加速度 2.力矩曲线图的说明 力矩曲线图是步进电机输出特性的重要表现，以下是我们对其中关键词语的解释。
说明： 1. 工作频率点：表示步进电机在该点的转速值。单位：Hz n=Θ*Hz / （360*D） n 转/秒 Hz 该点的频率值 D 电路的细分值， Θ步进电机的步距角 例：1.8步进电机，在1/2细分驱动的情况下（即每步0.9）500Hz 时，其速度是 1.25转/秒 2. 起动区域：步进电机可以直接起动或停止的区域。 3. 运行区域：在这个区域里，电机不能直接运行，必须先要在起动区域内起动，然后通过加速的方式，才能到达该工作区域内。同样，在该区域内，电机也不能直接制动，否则就会造成失步，必须通过减速的方式到起动区域内，在进行制动。 4. 最大起动频率点：步进电机在空载情况下，最大的直接起动速度点。 5. 最大运行频率点：步进电机在空载情况下，可以达到的最大的运行速度点。 6. 起动力矩：步进电机在特定的工作频率点下，直接起动可带动的最大力矩负载值。 7. 运行力矩：步进电机在特定的工作频率点下，运行中可带动的最大力矩负载值。由于运动惯性的原因，所以，运行力矩要比起动力矩大。 3 加速和减速运动的控制 当一个系统的工作频率点在力矩曲线图的运行区域内时，如何在最短的时间内加速，减速就成了关键。如下图示，步进电机的动态力矩特性一般在低速时为水平直线状，在高速时，由于电感的影响，很快下滑。
曳引机使用说明书 安全可靠人性创新 永磁同步无齿轮曳引机 MTA50000AB
序言 感谢您使用该系列永磁同步无齿轮曳引机产品！ 永磁同步电机技术作为一种电动机新技术应用于电梯曳引机领域开始于二十世纪九十年代，它带来了一次电梯公司形式上的革命。该系列永磁同步无齿轮曳引机采用盘式制动器、内转子型式。 本公司研发的永磁同步无齿轮曳引机的各项指标设计均符合国家相关规定，每台曳引机出厂前都经过严格的质量检验，对制动力、绝缘耐压、振动、噪音等各项指标进行了全面的检测，从而保证产品的质量和性能符合标准规定。 此手册为产品的一部分，旨在为用户正确使用无齿轮曳引机并提供曳引机安装、保养方面的指导，请务必妥善保管于安全的地方，以方便服务人员使用。在对机器进行安装、调试、使用、维修前，请务必阅读并理解此手册的内容。对不按此手册或不按我公司工程人员指导进行违规操作所产生的所有后果，我公司有权不予承担。 我公司拥有对本手册及其所包含信息的所有权，并有权对手册内容进行版本更新，而不另行通知。 严禁任何单位和个人，不经本公司同意复制部分或全部内容，用于同行业产品的说明和介绍。
目录 序言 一安全 ........................................................................................................ - 1 -二产品说明 ................................................................................................ - 1 -2.1曳引机介绍 (1) 2.2曳引机工作条件 (1) 2.3防护等级 (1) 2.4产品型号 (2) 2.5外形安装尺寸 (2) 2.6备件 (3) 三运输、仓储及吊装 ................................................................................. - 3 -四安装 ........................................................................................................ - 4 -4.1使用前检查 (4) 4.2安装注意事项 (4) 4.3远程松闸手动装置的安装及使用说明 (4) 4.3.1 安装 ................................................................................................ - 4 - 4.3.2 使用说明 ........................................................................................ - 5 -
以下是中国步进电机网对步进电机驱动系统所做的较为完整的表述： 1、系统常识： 步进电机和步进电机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电机驱动系统的性能，不但取决于步进电机自身的性能，也取决于步进电机驱动器的优劣。对步进电机驱动器的研究几乎是与步进电机的研究同步进行的。 2、系统概述： 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号（来自控制器），它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它 的旋转是以固定的角度一步一步运行的。 3、系统控制： 步进电机不能直接接到直流或交流电源上工作，必须使用专用的驱动电源（步进电机驱动器）。控制器（脉冲信号发生器）可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 4、用途： 步进电机是一种控制用的特种电机，作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，随着微电子和计算机技术的发展（步进电机驱动器性能提高），步进电机的需求量与日俱增。步进电机在运行中精度没有积累误差的特点，使其广泛应用于各种自动化控制系统，特别是开环控制系统。 5、步进电机按结构分类： 步进电机也叫脉冲电机，包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）等。 （1）反应式步进电机： 也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电机。其定子和转子均由软磁材料制成，定子上均匀分布的大磁极上装有多相励磁绕组，定、转子周边均匀分布小齿和槽，通电后利用磁导的变化产生转矩。一般为三、四、五、六相；可实现大转矩输出（消耗功率较大，电流最高可达20A，驱动电压较高）；步距角小（最小可做到六分之一度）；断电时无定位转矩；电机内阻尼较小，单步运行（指脉冲频率很低时）震荡时间较长；启动和运行频率较高。 （2）永磁式步进电机： 通常电机转子由永磁材料制成，软磁材料制成的定子上有多相励磁绕组，定、转子周边没有小齿和槽，通电后利用永磁体与定子电流磁场相互作用产生转矩。一般为两相或四相；输出转矩小（消耗功率较小，电流一般小于2A，驱动电压12V）；步距角大（例如7.5度、15度、22.5度等）；断电时具有一定的保持转矩；启动和运行频率较低。 （3）混合式步进电机： 也叫永磁反应式、永磁感应式步进电机，混合了永磁式和反应式的优点。其定子和四相反应式步进电机没有区别（但同一相的两个磁极相对，且两个磁极上绕组产生的N、S极性必须相同），转子结构较为复杂（转子内部为圆柱形永磁铁，两端外套软磁材料，周边有小齿和槽）。一般为两相或四相；须供给正负脉冲信号；输出转矩较永磁式大（消耗功率相对较小）；步距角较永磁式小（一般为1.8度）；断电时无定位转矩；启动和运行频率较高；是目前发展较快的一种步进电机。 6、步进电机按工作方式分类：可分为功率式和伺服式两种。 （1）功率式：输出转矩较大，能直接带动较大负载（一般使用反应式、混合式步进电机）。（2）伺服式：输出转矩较小，只能带动较小负载（一般使用永磁式、混合式步进电机）。 7、步进电机的选择： （1）首先选择类型，其次是具体的品种与型号。
陀螺仪： 可应用于航空、航天、航海、兵器、汽车、生物医学、环境监控等领域。 1、体积小、重量轻。适合于对安装空间和重量要求苛刻的场合，例如弹载测量等。 2、低成本。 3、高可靠性。内部无转动部件，全固态装置，抗大过载冲击，工作寿命长。 4、低功耗。 5、大量程。适于高转速大g值的场合。 6、易于数字化、智能化。可数字输出，温度补偿，零位校正等。 测速发电机： 输出电动势与转速成比例的微特电机。测速发电机的绕组和磁路经精确设计，其输出电动势 E 和转速 n 成线性关系，即 E=Kn,K 是常数。改变旋转方向时输出电动势的极性即相应改变。在被测机构与测速发电机同轴联接时，只要检测出输出电动势，就能获得被测机构的转速，故又称速度传感器。 测速发电机广泛用于各种速度或位置控制系统。在自动控制系统中作为检测速度的元件，以调节电动机转速或通过反馈来提高系统稳定性和精度；在解算装置中可作为微分、积分元件，也可作为加速或延迟信号用或用来测量各种运动机械在摆动或转动以及直线运动时的速度。 电子凸轮： 利用角度位置传感器来模拟机械凸轮各控制点的角度范围，并能独立输出各自的控制信号，此种设备称为电子凸轮，包含“机械凸轮＋微动开关”的基本功能。 ?可以输出多路控制开关量（ON/OFF)，且每路都可以独立预设起始、终止角度。 ?可以动态检测和显示实际运行角度，对设备运行和再调整实时检测。 ?可以随时修改预设角度，且每一路均有 LED 状态指示，“开态”点亮，“关态”熄灭。 ?各路输出信号在电气上相互隔离，抗干扰能力强，可靠性高。 ?动作精度可达到1°typical 轨迹球： 外型尺寸：1、1.4、2、3英寸 输出方式：PS2、USB、方波、脉冲输出
步进电机的种类和特点 步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。 * 反应式 定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。 * 永磁式 永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°)。 * 混合式 混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。 按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍 (0.007°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变 精度和效果。 雷赛步进电机系列 雷赛两相、三相混合式步进电机，采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造，产品规格涵盖35-130范围。具有温升低、可靠性高的特点，由于其具有良好的内部阻尼特性，因而运行平稳，无明显震荡区。可满足不同行业、不同环境下的使用需求。 雷赛采用专利技术研发的三相步进电机驱动系统，更好地解决了传统步进电机低速爬行、有共振区、噪音大、高速扭矩小、起动频率低和驱动器可靠性差等缺点，具有交流伺服电机的某些运行特性，其运行效果可与进口产品相媲美。 两相步进电机命名规则 <> 上例表示机座号为57mm,两相混合式,步距角为1.8度,扭矩0.9Nm，设计序号01，单边出轴的电机。 三相步进电机命名规则 <> 上例表示机座号为57mm,三相混合式,步距角为1.8度,扭矩0.9Nm，设计序号01，单边出轴的电机。
步进电机选型 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。仅仅处于一种盲目的仿制阶段。这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。签于上述情况，我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。 二、感应子式步进电机工作原理 （一）反应式步进电机原理 由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。 1、结构： 电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，（A'就是A，齿5就是齿1） 2、旋转： 如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力以下均同）。如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A 偏移（て-1/3て）=2/3て。如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐。如A相通电，B，C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态，齿4（即齿1前一齿）移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步（每脉冲）1/3て,向右旋转。如按A，C，B，A……通电，电机就反转。由此可见：电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。不过，出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC－C-CA-A这种导电状态，这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合，使其1/3て变为1/12て，1/24て，这
ROTARY ENCODERS FA-CODER ? OIH35
ROTARY ENCODERS to high resolution are available to meet all of the requirements. High performance encoders supported by these high disk pro- ducing techniques are available. FA-CODER ?
Super-precision angle index device HISTORY OF ENCODER DEVELOPMENT AT TAMAGAWA SEIKI SPECIFICATION LIST (INCREMENTAL) SPECIFICATION LIST (ABSOLUTE) INDIVIDUAL SPECIFICATION (INCREMENTAL) INDIVIDUAL SPECIFICATION (ABSOLUTE) NOTICE IN TRANSMITTING TRANSMITTING DISTANCE HOW TO USE ENCODER CONTROL SIGNAL CONVERSION TIME NOTICE IN HANDLING MOUNTING WAY DEFINITIONS COUPLING SPECIFICATION MOUNTING PLATE ANGLE CONVERSION LIST I N D E X 2
1970 S45 1975 S50 1980 S55 1985 S60 3 100 3,600C/T 12bit 17bit HISTORY OF ENCODER DEV (for steel) TS5146 5,000C/T TS5410 Series 90k 480k C/T 19bit
步进电机选型的计算方法 步进电机选型表中有部分参数需要计算来得到。但是实际计算中许多情况我们都无法得到确切的机械参数，因此，这里只给出比较简单的计算方法。 一、驱动模式的选择 驱动模式是指如何将传送装置的运动转换为步进电机的旋转。 下图所示的驱动模式包括了电机的加/减速时间，驱动和定位时间，电机的选型基于模式图。 ●必要脉冲数的计算 必要脉冲数是指传动装置将物体从起始位置传送到目标位置所需要提供给步进电机的脉冲数。必要脉冲数按下面公式计算： 必要脉冲数＝ 物体移动的距离 距离电机旋转一周移动的距离 × 360 o 步进角 ●驱动脉冲速度的计算 驱动脉冲速度是指在设定的定位时间中电机旋转过一定角度所需要的脉冲数。 驱动脉冲数可以根据必要脉冲数、定位时间和加/减速时间计算得出。 （1）自启动运行方式 自启动运行方式是指在驱动电机旋转和停止时不经过加速、减速阶段，而直接以驱动脉冲速度启动和停止的运行方式。 自启动运行方式通常在转速较低的时候使用。同时，因为在启动/停止时存在一个突然的速度变化，所以这种方式需要较大的加/减速力矩。 自启动运行方式的驱动脉冲速度计算方法如下： 驱动脉冲速度[Hz]= 必要脉冲数[脉冲] 定位时间[秒] （2）加/减速运行方式
加//减速运行方式是指电机首先以一个较低的速度启动，经过一个加速过程后达到正常的驱动脉冲速度，运行一段时间之后再经过一个减速过程后电机停止的运行方式。其定位时间包括加速时间、减速时间和以驱动脉冲速度运行的时间。 加/减速时间需要根据传送距离、速度和定位时间来计算。在加/减速运行方式中，因为速度变化较小，所以需要的力矩要比自启动方式下的力矩小。加/减速运行方式下的驱动脉冲速度计算方法如下： 驱动脉冲速度[Hz]= 必要脉冲数－启动脉冲数[Hz]×加/减速时间[秒] 定位时间[秒]－加/减速时间[秒] 二、电机力矩的简单计算示例 必要的电机力矩＝（负载力矩+加/减速力矩）×安全系数 ●负载力矩的计算（TL） 负载力矩是指传送装置上与负载接触部分所受到的摩擦力矩。步进电机驱动过程中始终需要此力矩。负载力矩根据传动装置和物体的重量的不同而不同。许多情况下我们无法得到精确的系统参数，所以下面只给出了简单的计算方法。 负载力矩可以根据下面的图表和公式来计算。 （1）滚轴丝杆驱动 ※负载力矩的计算公式： TL＝[ F·PB 2πη + μ0F0PB 2π ]× 1 i [kgf·cm] ※负载力矩的估算公式： TL＝m·PB 2πη × 1 i [kgf·cm] （水平方向） TL＝m·PB × 1 ×2 [kgf·cm] （垂直方向）
步进电机的选型原则 步进电机是一种作为控制用的特种电机，它的使用非常广泛，在工业控制中起着重要的作用。 步进电机的旋转是以固定的角度(称为“步距角”)一步一步运行的，其特点是没有积累误差(精度为百分之100)，所以广泛应用于各种开环控制。步进电机的运行要有一电子装置进行驱动，这种装置就是步进电机驱动器，它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移，或者说：控制系统每发一个脉冲信号，通过驱动器就使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 为了让更多的用户了解步进电机及步进电机驱动器，选择到最适合自己使用要求的步进电机和步进电机驱动器，特将有关选型原则介绍如下：(仅供参考) 一、首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。最简单的方法是在负载轴上加一杠杆，用弹簧秤拉动杠杆，拉力乘以力臂长度既是负载力矩。或者根据负载特性从理论上计算出来。由于步进电机是控制类电机，所以目前常用步进电机的最大力矩不超过 45Nm ，力矩越大，成本越高，如果您所选择的步进电机力矩较大或超过此范围，可以考虑加配减速装置。 二、确定步进电机的最高运行转速。转速指标在步进电机的选取时至关重要，步进电机的特性是随着电机转速的升高，扭矩下降，其下降的快慢和很多参数有关，如 : 驱动器的驱动电压、步进电机的相电流、步进电机的相电感、步进电机大小等等，一般的规律是：步进电机驱动电压越高，力矩下降越慢；步进电机的相电流越大，步进电机力矩下降越慢。在设计方案时，应使步进电机的转速控制在 1500 转 / 分或 1000 转 / 分，当然这样说很不规范，可以参考〈矩 - 频特性〉。 三、根据步进电机负载最大力矩和步进电机最高转速这两个重要指标，再参考〈矩 - 频特性〉，就可以选择出适合自己的步进电机。如果您认为自己选出的步进电机太大，可以考虑加配减速装置，这样可以节约成本，也可以使您的设计更灵活。要选择好合适的减速比，要综合考虑力矩和速度的关系，选择出最佳方案。 四、最后还要考虑留有一定的(如百分之30 )步进电机力矩余量和步进电机转速余量。 五、尽量选择混合式步进电机，它的性能高于反应式步进电机。 六、尽量选取细分步进电机驱动器，且使步进电机驱动器工作在细分状态。
步进电机驱动芯片选型指南 以下是中国步进电机网对步进电机驱动系统所做的较为完整的表述： 1、系统常识： 步进电机和步进电机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电机驱动系统的性能，不但取决于步进电机自身的性能，也取决于步进电机驱动器的优劣。对步进电机驱动器的研究几乎是与步进电机的研究同步进行的。 2、系统概述： 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号（来自控制器），它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。 3、系统控制： 步进电机不能直接接到直流或交流电源上工作，必须使用专用的驱动电源（步进电机驱动器）。控制器（脉冲信号发生器）可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 4、用途： 步进电机是一种控制用的特种电机，作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，随着微电子和计算机技术的发展（步进电机驱动器性能提高），步进电机的需求量与日俱增。步进电机在运行中精度没有积累误差的特点，使其广泛应用于各种自动化控制系统，特别是开环控制系统。 5、步进电机按结构分类： 步进电机也叫脉冲电机，包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）等。 （1）反应式步进电机： 也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电机。其定子和转子均由软磁材料制成，定子上均匀分布的大磁极上装有多相励磁绕组，定、转子周边均匀分布小齿和槽，通电后利用磁导的变化产生转矩。一般为三、四、五、六相；可实现大转矩输出（消耗功率较大，电流最高可达20A，驱动电压较高）；步距角小（最小可做到六分之一度）；断电时无定位转矩；电机内阻尼较小，单步运行（指脉冲频率很低时）震荡时间较长；启动和运行频率较高。 （2）永磁式步进电机： 通常电机转子由永磁材料制成，软磁材料制成的定子上有多相励磁绕组，定、转子周边没有小齿和槽，通电后利用永磁体与定子电流磁场相互作用产生转矩。一般为两相或四相；输出转矩小（消耗功率较小，电流一般小于2A，驱动电压12V）；步距角大（例如7.5度、15度、22.5度等）；断电时具有一定的保持转矩；启动和运行频率较低。（3）混合式步进电机： 也叫永磁反应式、永磁感应式步进电机，混合了永磁式和反应式的优点。其定子和四相反应式步进电机没有区别（但同一相的两个磁极相对，且两个磁极上绕组产生的N、S极性必须相同），转子结构较为复杂（转子内部为圆柱形永磁铁，两端外套软磁材料，周边有小齿和槽）。一般为两相或四相；须供给正负脉冲信号；输出转矩较永磁式大（消耗功率相对较小）；步距角较永磁式小（一般为1.8度）；断电时无定位转矩；启动和运行频率较高；是目前发展较快的一种步进电机。 6、步进电机按工作方式分类：可分为功率式和伺服式两种。 （1）功率式：输出转矩较大，能直接带动较大负载（一般使用反应式、混合式步进电机）。 （2）伺服式：输出转矩较小，只能带动较小负载（一般使用永磁式、混合式步进电机）。 7、步进电机的选择： （1）首先选择类型，其次是具体的品种与型号。 （2）反应式、永磁式和混合式三种步进电机的性能指标、外形尺寸、安装方法、脉冲电源种类和控制电路等都不同，价格差异也很大，选择时应综合考虑。 （3）具有控制集成电路的步进电机应优先考虑。 8、步进电机的基本参数： （1）电机固有步距角：它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角
步进电机选型指南 何为步进电机 步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的最大特点是其“数字性”，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。 步进电机的种类和特点 步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。 * 反应式 定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。 * 永磁式 永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°)。
* 混合式 混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。 按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。 雷赛步进电机系列 雷赛两相、三相混合式步进电机，采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造，产品规格涵盖35-130范围。具有温升低、可靠性高的特点，由于其具有良好的内部阻尼特性，因而运行平稳，无明显震荡区。可满足不同行业、不同环境下的使用需求。 雷赛采用专利技术研发的三相步进电机驱动系统，更好地解决了传统步进电机低速爬行、有共振区、噪音大、高速扭矩小、起动频率低和驱动器可靠性差等缺点，具有交流伺服电机的某些运行特性，其运行效果可与进口产品相媲美。 两相步进电机命名规则 <>
2013.7 多摩川编码器总结 一、摘要 基于CPLD 和DSP 实现CPLD 与多摩川编码器的通讯，通过对编码器发送请求，得到编码器发回的数据并进行解码，得到绝对位置值。 二、学习步骤： 1、熟悉工作环境，掌握Modelsim 以及Quartus 的使用。 2、阅读多摩川编码器的通讯协议。 3、根据协议编写testbench ，并在Modelsim 上进行仿真调试。 4、仿真通过后，通过Quartus 编译后下载到CPLD 上并与编码器通讯，实际情况下运行。 5、完成各项要求的功能。 6、对代码进行优化，尽可能减少资源占用。 7、验收。 三、总体结构 双绞线，差分式，串行 地址/数据总线接口RO，DI，DIR逻辑信号结构分三部分：多摩川编码器，CPLD ，DSP 。 1、编码器跟CPLD 之间通过MAX485电平转换进行连接。 2、CPLD 与DSP 则通过总线进行连接（这一部分结构编写学长已经完成并且提供了端口连接） 3、主要工作是CPLD 的解码部分。 四、通讯协议 1、TS5668的技术指标：（物理层） 精度：单圈精度: 17位(131 072) 多圈精度: 16位(65 536) 最高转速/ ( r ·min - 1 )： 6 000】 输出：差分NRZ 编码二进制 传输速度/Mbp s ： 2. 5 发送、接收电路：差分形式 通信方式：主从模式 接口：3FG ，4sig+ ，5sig-，7VCC ，8DGND 。4和5为差分信号接口。 2、通信步骤如下图：（逻辑链路层） 1）CPLD 向编码器发送一个控制字CF 2）3us 后编码器返回数据包。 3）CPLD 对数据包进行解码，并将得到的数据放在总线上，等待DSP 获取。 具体流程如下图：
59D系列是信浓设计的大力矩、低成本的57步进电机系列产品，STP-59D3074是信浓59D系列很常用一款步进电机产品，双极驱动4线，插头式，步距角1.8°，额度电流4.2A，电气特性完全等同于SST59D3305，适合于中高速应用场合。STP-59D3074是信浓公司应我公司要求最初为点胶机设备行业定制的一款步进电机，但现在点胶机行业大部分用户换成同样特性但电机轴径增大到8mm的另外一款定制型号STP-59D3074-04。 STP-59D3074的电气特性主要参数如下： DC24V驱动时的距频图见下图，X轴是不细分驱动情况下的脉冲频率，这个脉冲频率*0.3=转速，单位rpm。同款产品在不同驱动条件、不同驱动器的情况下距频图是有差别的，以下距频图可以作为选型参考使用。 高速场合，例如在600rpm以上速度工作时，为了得到更大的工作扭矩，建议将驱动电压提高到DC36V。
STP-59D3074主要外观尺寸和步进电机接线图见下图： STP-59D3074轴径6.35mm，轴长25mm，适合用于配同步轮使用，如果是配抱死结构固定的联轴器使用，建议选用标准型号SST59D3305，是园轴；如果是配螺丝固定的联轴器，建议选用STP-59D3074-02，轴长20.6mm。轴径6.35mm 是美标尺寸，现在国内市场更多选用国标尺寸8mm，轴径加大到8mm轴的刚度也更好一些，因为大部分工厂自动化设备生产厂家并没有测量同步轮的拉紧张力，
轴径8mm使用更安全一些。信浓步进电机STP-59D3074特性对应轴径8mm的有多个型号：STP-59D3074-01是引线式出线，设备震动比较大的情况下用引线式更安全，STP-59D3074-03轴长29mm，STP-59D3074-04的轴长25mm，都可以用来安装同步轮，其中STP-59D3074-04应用更多，出厂价也稍有优势。另外，STP-59D3074-04配套引线长2米，点胶机使用不用再接线了。 STP-59D3075是STP-59D3074特性参数的双出轴步进电机，大部分情况下是配永磁式刹车器用于固定Z轴负载，避免在通电时候负载落地砸坏机器或者零件、人员等，虽然在低成本考虑下也有用户不用刹车器，而是用弹簧拉，但弹簧会疲劳断裂，存在一定风险。STP-59D3075轴径是6.35mm，维科特另外推出轴径8mm 双出轴的同样电气特性的型号，欢迎咨询。 配套驱动器推荐选用DM9045，电压范围DC18~90V，电流峰值1.0~4.5A，最大细分128细分，带自检和连续自运行、受控自运行等功能，支持单双脉冲信号，运行噪声低。如果配套信浓步进电机驱动器，推荐选用XNFDR4。 深圳市维科特机电有限公司成立于2005年，专注于步进电机及其配套产品，是步进电机产品的销售、系统集成和应用方案提供商。我们和全球产品性价比高的生产厂家合作，结合本公司专家团队多年的客户服务经验，给客户提供有市场竞争力的步进电机系统解决方案。我们的主要产品有信浓(SHINANO KENSHI)混合式步进电机、日本脉冲(NPM)永磁式步进电机、减速步进电机、带刹车步进电机、直线步进电机、空心轴步进电机、防水步进电机以及步进驱动器、步进电机减震垫、制振环、步进电机引线、拖链线、精密齿轮、同步轮、手轮等专业配套产品，我们还配套提供德国TMC高性能步进电机驱动芯片。信浓步进电机之外的其他步进电机产品也可以根据客户需要来提供。
2013.7多摩川编码器总结 一、摘要 基于CPLD 和DSP 实现CPLD 与多摩川编码器的通讯，通过对编码器发送请求，得到 编码器发回的数据并进行解码，得到绝对位置值。 二、学习步骤： 1、 熟悉工作环境，掌握 Modelsim 以及Quartus 的使用。 2、 阅读多摩川编码器的通讯协议。 3、 根据协议编写testbench ，并在Modelsim 上进行仿真调试。 4、 仿真通过后，通过 Quartus 编译后下载到 CPLD 上并与编码器通讯，实际情况下运 行。 5、 完成各项要求的功能。 6、 对代码进行优化，尽可能减少资源占用。 7、 验收。 三、总体结构 结构分三部分：多摩川编码器， CPLD ，DSP 。 1、 编码器跟CPLD 之间通过MAX485电平转换进行连接。 2、 C PLD 与DSP 则通过总线进行连接(这一部分结构编写学长已经完成并且提供了端 口连接) 3、 主要工作是 CPLD 的解码部分。 四、通讯协议 1、 TS5668的技术指标：(物理层) 精度：单圈精度：17位(131 072) 多圈精度：16位(65 536) 最高转速/ ( r ? min - 1 ) : 6 000】 输出：差分NRZ 编码二进制 传输速度/Mbp s : 2. 5 发送、接收电路：差分形式 通信方式：主从模式 接口： 3FG , 4sig+ , 5sig-, 7VCC , 8DGND 。4 和 5 为差分信号接口。 2、 通信步骤如下图：(逻辑链路层) 1) CPLD 向编码器发送一个控制字 CF 2) 3us 后编码器返回数据包。 3) CPLD 对数据包进 行解码，并将得到的数据放在总线上，等待 DSP 获取。 具体流 程如下图： RO DI ，DIR 逻辑信号 MAX48电平转 换接口 CPL 解码 地址/数据总线接口 双绞线，差分式，串行 1/