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步进电机的选型与计算步进电机是一种常见的电机类型，拥有精度高、可控性强、反应灵敏等优点，广泛应用于各种精密控制系统中。
在选择和计算步进电机时需要考虑以下几个方面。
一、步进电机的类型首先需要了解有哪些类型的步进电机。
目前市面上常见的步进电机有单相/两相/三相/五相等不同类型，不同的类型适用于不同的应用场景。
对于低速高力的应用场合，单相步进电机的效果较佳；需要高精度的位置控制时，可以选择三/五相步进电机。
在选择实际使用的步进电机时，最好能够根据实际需求进行精细化选择。
二、步进电机驱动器的选择选择步进电机驱动器时，需要根据步进电机的类型、电源电压和工作电流等参数进行选择。
一般来说，驱动器的峰值输出电流应大于步进电机的额定电流，以确保电机正常运行。
同时，还需要考虑驱动器的微步数，微步数越高，驱动器的精度控制就越好。
但是，高微步数对马达的耗电量会增加，如果长时间负载运行可能会导致驱动电机的温度升高，从而造成高温失控现象，因此在实际应用过程中需要注意平衡微步数和耗电量的关系。
三、步进电机的计算1. 计算步进电机的步数：计算步进电机的步数主要涉及到推导出步进电机的角度转换公式，与电机的角度转换速率有关。
步数越多，角度转换越精细，步数与转速的关系，可以用以下公式计算：n=Δθ/α，其中n为步数，Δθ为转角（是原始角度），α为每步转角。
2. 计算步进电机的速度：步进电机的速度计算与电机驱动器细分数、定位精度有关，主要通过计算每步角度转移量再计算出转速。
电机驱动器分辨率越高则每步角度转移量越小，转速就越慢，反之亦然。
计算步进电机的速度时，可以使用以下公式：v=r*n*f/60，其中v为速度，r为驱动器细分数的比率，n为步数，f为电机的转速。
总之，在进行步进电机的选型与计算时，需要根据实际应用需求选择合适的电机类型与驱动器，并结合实际情况合理计算步进电机的步数和速度。
这样才能确保电机在实际应用场景中能够正常运转，保证控制系统的精度和可靠性。
1、选择保持转矩保持转矩也叫静力矩，是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。
由于步进电机低速运转时的力矩接近保持转矩，而步进电机的力矩随着速度的增大而快速衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以说保持转矩是衡量步进电机负载能力最重要的参数之一。
比如，一般不加说明地讲到1N.m的步进电机，可以理解为保持转矩是1N.m。
2、选择相数两相步进电机成本低，步距角最少1.8 度，低速时的震动较大，高速时力矩下降快，适用于高速且对精度和平稳性要求不高的场合;三相步进电机步距角最少1.5度，振动比两相步进电机小，低速性能好于两相步进电机，最高速度比两相步进电机高百分之30至50，适用于高速且对精度和平稳性要求较高的场合;5相步进电机步距角更小，低速性能好于3相步进电机，但成本偏高，适用于中低速段且对精度和平稳性要求较高的场合。
步电机系统解决方案3、选择步进电机应遵循先选电机后选驱动器原则，先明确负载特性，再通过比较不同型号步进电机的静力矩和矩频曲线，找到与负载特性最匹配的步进电机;精度要求高时，应采用机械减速装置，以使电机工作在效率最高、噪音最低的状态;避免使电机工作在振动区，如若必须则通过改变电压、电流或增加阻尼的方法解决;电源电压方面，建议57电机采用直流24V-36V、86电机采用直流46V、110电机采用高于直流80V;大转动惯量负载应选择机座号较大的电机;大惯量负载、工作转速较高时，电机而应采用逐渐升频提速，以防止电机失步、减少噪音、提高停转时的定位精度;鉴于步进电机力矩一般在40Nm以下，超出此力矩范围，且运转速度大于1000RPM时，即应考虑选择伺服电机，一般交流伺服电机可正常运转于3000RPM，直流伺服电机可可正常运转于10000RPM。
4、选择驱动器和细分数最好不选择整步状态，因为整步状态时振动较大;尽量选择小电流、大电感、低电压的驱动器;配用大于工作电流的驱动器、在需要步电机系统解决方案低振动或高精度时配用细分型驱动器、对于大转矩电机配用高电压型驱动器，以获得良好的高速性能;在电机实际使用转速通常较高且对精度和平稳性要求不高的场合，不必选择高细分数驱动器，以便节约成本;在电机实际使用转速通常很低的条件下，应选用较大细分数，以确保运转平滑，减少振动和噪音;总之，在选择细分数时，应综合考虑步进电机驱动器的实际运转速度、负载力矩范围、减速器设置情况、精度要求、振动和噪音要求等。
如何选择步进电机?步进电机的选择
熟识这门技术的人应当是比较清晰的，步进电机的选择主要涉及到的是三个要素，步距角、静转距以及电流这三大方面，一般来说只要这个三个要素确定下来之后，那么型号大致就可以确定下来了。
首先第一个方面是步距角的选择方面，步距角主要是取决于负载的精度要求，那么将这个负载的当量换到电机轴上，那么每个当量电机应当走多少角度，步距角的角度应当是等于或者是小于这个角度。
其次个方面是电流的选择，电流参数不同，所得到的运行性能是很大不同的。
第三个方面就是静转距的选择，静转距一般应当是摩擦负载的2-3倍内是最好的，这个静转距一旦选定，电机的机座和长度就可以确定下来了。
整个这三方面确定之后，也许的电机选择也就可以确定下来了。
推断需多大力矩：静扭矩是选择步进电机的主要参数之一。
负载大时，需采纳大力矩电机。
力矩指标大时，电机形状也大。
推断电机运转速度：转速要求高时，应选相电流较大、电感较小的电机，以增加功率输入。
且在选择步进电机驱动器时采纳较高供电电压。
选择电机的安装规格：如57、86、110等，主要与力矩要求有关。
确定定位精度和振动方面的要求状况：推断是否需细分，需多少细分。
依据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器。
步进电机的选型及计算方法步进电机是一种将电脑指令转化为机械运动的电机，广泛应用于打印机、绘图仪、数控机床、自动化设备等领域。
步进电机的选型和计算方法是确保电机能够满足使用要求的重要环节。
本文将介绍步进电机的选型和计算方法，以帮助读者了解如何正确选择步进电机。
**一、步进电机的选型**选型是步进电机设计的第一步，主要考虑以下几个因素：1.**载荷特性**：首先需要知道电机所需驱动的载荷特性，包括重量、转动惯量等。
根据载荷特性，选取适当的电机功率和扭矩。
2.**运动要求**：了解运动要求，包括速度、加速度、定位精度等。
根据运动要求，选取适当的步进角和步数。
3.**工作环境**：考虑工作环境的温度、湿度、粉尘、振动等因素，选取能够适应工作环境的电机。
4.**可靠性要求**：根据应用的可靠性要求，选取有良好可靠性的步进电机。
5.**成本**：考虑成本因素，选取能够满足需求且价格合理的电机。
选型过程中，通常需要参考制造商提供的电机规格书和技术手册，以获取详细的电机参数信息。
**二、步进电机的计算方法**1.**功率计算**：选择适当的功率可确保步进电机能够正常工作。
功率计算公式如下：功率（W）=扭矩（N·m）×转速（RPM）/9.54882.**扭矩计算**：根据应用的载荷特性计算步进电机所需的最大扭矩。
扭矩计算公式如下：扭矩（N·m）=载荷转动惯量（kg·m²）×角加速度（rad/s²）其中，角加速度可根据速度和加速度计算得到：角加速度（rad/s²）=加速度（rad/s²）/ 微步数（步）3.**速度计算**：根据应用的速度要求，计算步进电机的理论最大速度和可用的速度范围。
理论最大速度可按照电机额定的最大转速计算。
通常步进电机的最大转速范围在100-5000RPM之间。
可用速度范围受到供电电压、电机驱动方式、驱动电流等因素的影响。
如何选取步进电机和驱动器The final edition was revised on December 14th, 2020.如何选取步进电机和驱动器1. 负载分类：（1）Tf力矩负载：Tf = G·rG 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：Hzn=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：步进电机，在1/2细分驱动的情况下（即每步）500Hz 时，其速度是转/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。
（1）直线加速运动已知电机负载为TL，要从F0 在最短时间tr内加速到F1，求tr 和加速脉频率F （t）A．确定TJ，一般TJ =70% Tm。
步进电机选型的步骤及如何选择步进电机步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，广泛应用于自动化设备、工业控制、数控机床、机器人等领域。
在选择步进电机时，需要经过以下几个步骤：1.确定应用需求：首先需要明确步进电机的使用环境和应用需求，包括所需的转矩、转速、精度、运动模式（单步运动、连续运动）等。
2.计算负载特性：根据应用需求，计算出步进电机所需的负载特性，包括转矩、惯性、负载惯性比等。
这些参数将决定所选步进电机的能力是否足够满足应用需求。
3.选择电机类型：根据应用要求和负载特性，选择合适的步进电机类型。
常见的步进电机类型包括永磁步进电机、混合式步进电机和开环步进电机等。
4.计算步进电机参数：根据应用需求和负载特性，计算出所选步进电机的一些重要参数，包括步距角、步进角精度、电感、电阻、静态转矩、最大转速等。
5.进行性能匹配：根据计算得到的参数，与实际的步进电机参数进行比较，进行性能匹配。
确保所选步进电机的性能能够满足应用需求，如转矩能力是否足够、转速是否达到要求、步进角精度能否满足应用要求等。
6.考虑成本和可靠性：根据所选步进电机的性能和价格，进行成本和可靠性的评估。
确定所选步进电机的成本是否符合预算，以及其可靠性是否能够满足应用需求。
7.选择品牌和供应商：根据步进电机的技术特性和价格，选择合适的品牌和供应商进行购买。
选择有良好信誉和服务的供应商，确保步进电机的质量和售后服务。
在选择步进电机时，还需要考虑一些其他因素，如工作环境（温度、湿度等）、安装尺寸、工作噪音、功率和电源要求等。
通过综合考虑这些因素，选择合适的步进电机，才能确保其能够满足应用需求并具有较好的性能和可靠性。
步进电机选择的详细计算过程1，如何正确选择伺服电机和步进电机？主要视具体应用情况而定，简单地说要确定：负载的性质（如水平还是垂直负载等），转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求，上位控制要求（如对端口界面和通讯方面的要求），主要控制方式是位置、转矩还是速度方式。
供电电源是直流还是交流电源，或电池供电，电压范围。
据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号。
2，选择步进电机还是伺服电机系统？其实，选择什么样的电机应根据具体应用情况而定，各有其特点。
请见下表，自然明白。
步进电机系统伺服电机系统力矩范围中小力矩（一般在20Nm以下）小中大，全范围速度范围低（一般在2000RPM以下，大力矩电机小于1000RPM）高（可达5000RPM）,直流伺服电机更可达1~2万转/分控制方式主要是位置控制多样化智能化的控制方式，位置/转速/转矩方式平滑性低速时有振动（但用细分型驱动器则可明显改善）好，运行平滑精度一般较低，细分型驱动时较高高（具体要看反馈装置的分辨率）矩频特性高速时，力矩下降快力矩特性好，特性较硬过载特性过载时会失步可3~10倍过载（短时）反馈方式大多数为开环控制，也可接编码器，防止失步闭环方式，编码器反馈编码器类型 - 光电型旋转编码器（增量型/绝对值型），旋转变压器型响应速度一般快耐振动好一般（旋转变压器型可耐振动）温升运行温度高一般维护性基本可以免维护较好价格低高3，如何配用步进电机驱动器？根据电机的电流，配用大于或等于此电流的驱动器。
如果需要低振动或高精度时，可配用细分型驱动器。
对于大转矩电机，尽可能用高电压型驱动器，以获得良好的高速性能。
4，2相和5相步进电机有何区别，如何选择？2相电机成本低，但在低速时的震动较大，高速时的力矩下降快。
5相电机则振动较小，高速性能好，比2相电机的速度高30~50%，可在部分场合取代伺服电机。
5，何时选用直流伺服系统，它和交流伺服有何区别？直流伺服电机分为有刷和无刷电机。
步进电机换个说法就是马达，一说到马达相信大部分的人都不陌生，但是对于步进电机可能还是有部分人不清楚。
步进电机是一种作为控制用的特殊电机，它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，所以广泛应用于各种开环控制。
然而在日常生活中，我们在选择步进电机型号的时候往往需要注意哪些误区呢?一、选择步进电机应遵循先选电机后选步进电机驱动器原则，先明确负载特性，再通过比较不同型号步进电机的静力矩和矩频曲线，找到与负载特性最匹配的步进电机。
二、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步电机系统解决方案过60N.M ，力矩越大，成本越高，如果您所选择的电机力矩较大或超过此范围，可以考虑加配减速装置。
三、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：步进驱动器的驱动电压、电机的相电流、电机的相电感、电机大小等等，一般的规律是：驱动电压越高，力矩下降越慢;电机的相电流越大，力矩下降越慢。
在设计方案时，应使电机的转速控制在 1500 转/分或 1000 转/分。
四、根据负载最大力矩和最高转速两个重要指标：如果您认为自己选出的电机太大，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。
步电机系统解决方案五、最后还要考虑留有一定的(如百分之30 )力矩余量和转速余量。
尽量选择混合式步进电机，它的性能高于反应式步进电机;尽量选取细分驱动器，且使驱动器工作在细分状态。
选取时且勿走入只看电机力矩这一个指标的误区，也就是说并非电机的扭矩越大越好，要和速度指标一起考虑。
步进电机选择的详细计算过程步进电机是一种简单易用的电机，广泛应用于各种自动化设备中，如打印机、数控机床等。
在选择步进电机时，需要考虑到一系列参数和计算过程，下面详细介绍步进电机的选择计算过程。
一、确定所需的步进电机参数：1. 负载参数：确定需要驱动的负载的最大转矩（T_load_max）和转动惯量（J_load）；2.运动参数：确定需要的转速（N）和加速度（α）；3. 系统参数：确定驱动系统的滞后比（Kd）和系统的惯量（J_sys）。
二、计算步进电机的额定参数：1. 额定转矩（T_rated）：根据负载的最大转矩（T_load_max）和滞后比（Kd），计算得到额定转矩：T_rated = T_load_max / Kd2. 额定电流（I_rated）：根据额定转矩（T_rated）和驱动系统的惯性（J_sys），计算得到额定电流：I_rated = (T_rated * α) / (J_sys * N)3. 电枢电阻（R_phase）：根据额定电流（I_rated）和驱动电压（V_drive），计算得到电枢电阻：R_phase = V_drive / I_rated4. 惯性比（K_sys）：根据转动惯量（J_load）和驱动系统的惯性（J_sys），计算得到惯性比：K_sys = J_load / J_sys5. 山形系数（K_dimp）：根据滞后比（Kd）和惯性比（K_sys），计算得到山形系数：K_dimp = sqrt(1 + K_sys * Kd) / sqrt((K_sys^2 + 1) * (Kd^2 + 1))6. 开环支持的最大转速（N_max_open）：根据驱动电压（V_drive）、电枢电阻（R_phase）和步进电机的电感（L_phase），计算得到开环支持的最大转速：N_max_open = V_drive / (2π * R_phase * L_phase)三、选择适合的步进电机：1. 步进角（θ_step）：根据所需的转速（N）和步进电机的步进角（θ_step），选择合适的步进电机型号。
如何选择合适的步进电机来满足特定应用需求在众多的电机类型中，步进电机以其独特的工作原理和性能特点，在各种自动化控制和精密定位的应用场景中发挥着重要作用。
然而，要为特定的应用选择一款合适的步进电机并非易事，需要综合考虑多个因素。
首先，我们需要明确应用的具体需求。
这包括但不限于负载的类型和大小、运动的速度和精度要求、工作环境的条件等。
例如，如果是用于驱动一个轻负载且对速度要求不高，但对定位精度有严格要求的设备，如 3D 打印机的喷头移动机构，那么就需要选择步距角较小、分辨率较高的步进电机。
而对于负载较大、速度要求较高的应用，如一些工业输送设备，可能需要具有较大扭矩和较高转速的步进电机。
负载特性是选择步进电机时至关重要的因素之一。
我们需要了解负载的惯性、摩擦力以及工作时的动态变化情况。
如果负载惯性较大，那么在启动和停止时就需要更大的扭矩来克服惯性的影响，否则可能会导致电机失步或者无法正常启动。
同时，摩擦力的大小也会影响电机的运行效率和扭矩输出。
通过准确计算负载的扭矩需求，可以为选择合适的步进电机提供重要的依据。
运动速度和精度是另外两个关键的考量因素。
不同的应用对运动速度和精度的要求差异很大。
对于需要高速运动的应用，如自动化生产线中的物料搬运，需要选择具有较高转速和响应速度的步进电机。
而对于像数控机床这样对精度要求极高的应用，则需要选择步距角小、细分驱动能力强的步进电机，以实现精确的位置控制。
工作环境条件也不能忽视。
例如，如果应用场景处于高温、潮湿、多尘或者具有腐蚀性气体的环境中，那么就需要选择具有相应防护等级和特殊材质的步进电机，以确保电机能够长期稳定运行。
另外，电源电压的稳定性和供应能力也会影响电机的选择。
如果电源电压波动较大，可能需要选择具有更宽电压适应范围的电机或者增加稳压设备。
在确定了应用需求后，接下来需要关注步进电机的一些技术参数。
电机的步距角决定了其最小的运动增量，步距角越小，电机的分辨率越高，能够实现的定位精度也就越高。
步进电机选型指南/步进电机驱动器/步进电机控制器一、步进电机选用指南：1、怎么确定步进电机的型号，要注意那几个主要参数？混合式步进电机中的静力矩，引线数，电感等参数如何理解？一般是根据您的负载选电机，主要是参考步进电机的力矩，详细的还涉及到电机的转速和额定电流，传动机构等，起动的转速和正常运行的转速，另外还有电机的精度。
2、步进电机选型注意事项a、步进电机应用于低速场合-----每分钟转速不超过1000转，（0.9度时6666PPS)，最好在1000-3000PPS(0.9度）间使用，可通过减速装置使其在此间工作，此时电机工作效率高，噪音低。
b、步进电机最好不使用整步状态，整步状态时振动大。
c、除了标称为12V电压的电机使用12V外，其他电机可根据驱动器选择驱动电压（建议：57BYG采用直流24V-36V，86BYG采用直流46V，110BYG采用高于直流80V）。
当然，12伏电压的电机也可以采用其他驱动电源，不过要考虑温升。
d、转动惯量大的负载应选择机座号较大的电机。
e、工作转速较高的电机在带动大惯量负载时，一般不要在工作转速下起动，而应该采用逐渐升频提速，这样一来电机不会失步，二来可以减少噪音，还可以提高停转时的定位精度。
f、精度要求高时，应通过采用机械减速、提高电机速度以及选用高细分数的驱动器来解决。
电机不应在振动区内工作，如若必须可通过改变电压、电流或增加阻尼的方法解决。
g、电机工作在600PPS（0.9度）以下，应选择小电流、大电感、低电压的驱动器。
h、应遵循先选电机后选驱动器的原则。
3、步进电机原理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，电机的转速和停止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误差而无累积误差的特点，使得其控制速度和位置非常简单。
如何选择步进电机？步进电机选型的7个步骤,必不可少！在选择步进电机时可以按以下步骤进⾏选择，这样可以避免选型不当带来的⿇烦。
具体如下，仅供参考。
1、步进电机转矩的选择步进电机的保持转矩，近似于传统电机所称的“功率”。
当然，有着本质的区别。
步进电动机的物理结构，完全不同于交流、直流电机，电机的输出功率是可变的。
通常根据需要的转矩⼤⼩(即所要带动物体的扭⼒⼤⼩)，来选择哪种型号的电机。
⼤致说来，扭⼒在0.8N.m以下，选择20、28、35、39、42(电机的机⾝直径或⽅度，单位：mm);扭⼒在1N.m左右的，选择57电机较为合适。
扭⼒在⼏个N.m或更⼤的情况下，就要选择86、110、130等规格的步进电机。
2、步进电机转速的选择对于电机的转速也要特别考虑。
因为，电机的输出转矩，与转速成反⽐。
就是说，步进电机在低速(每分钟⼏百转或更低转速，其输出转矩较⼤)，在⾼速旋转状态的转矩(1000转/分--9000转)就很⼩了。
当然，有些⼯况环境需要⾼速电机，就要对步进电动机的线圈电阻、电感等指标进⾏衡量。
选择电感稍⼩⼀些的电机，作为⾼速电机，能够获得较⼤输出转矩。
反之，要求低速⼤⼒矩的情况下，就要选择电感在⼗⼏或⼏⼗mH,电阻也要⼤⼀些为好。
3、步进电机空载起动频率的选择步进电机空载起动频率，通常称为“空起频率”。
这是选购电机⽐较重要的⼀项指标。
如果要求在瞬间频繁启动、停⽌，并且，转速在1000转/分钟左右(或更⾼)，通常需要“加速启动”。
如果需要直接启动达到⾼速运转，最好选择反应式或永磁电机。
这些电机的“空起频率”都⽐较⾼。
4、步进电机的相数选择步进电机的相数选择，这项内容，很多客户⼏乎没有什么重视，⼤多是随便购买。
其实，不同相数的电机，⼯作效果是步进电机的相数选择，这项内容，很多客户⼏乎没有什么重视，⼤多是随便购买。
其实，不同相数的电机，⼯作效果是不同的。
相数越多，步距⾓就能够做的⽐较⼩，⼯作时的振动就相对⼩⼀些。
步进电机选型的计算示例步进电机是一种将电脉冲转化为机械角度的装置，广泛应用于工业自动化领域。
选型步进电机时，需要考虑以下几个方面的因素：1.载荷特性：首先需要确定所需驱动的载荷特性，包括转动惯量、负载扭矩和转速等。
这些参数会决定步进电机的尺寸大小、型号和驱动电流等。
2.加速度和减速度：根据需要的加速度和减速度来选择步进电机。
通常情况下，较大的转动惯量需要更大的电机和更高的驱动电流，以实现较快的加速和减速。
3.驱动方式：根据具体应用的要求来选择驱动方式，主要有全步进驱动和微步进驱动两种。
全步进驱动具有较大的转动角度，而微步进驱动可以实现更精细的位置调整。
4.电磁噪声：步进电机在工作时会产生电磁噪声，需要考虑噪声水平是否符合所需应用的要求。
下面以一个实际应用的计算示例来说明步进电机的选型过程。
假设需要选型的应用为驱动一个转动惯量为0.5 kg·m²的载荷，要求达到最大转速为300 RPM，加速度为5000 RPM/s，减速度为8000RPM/s。
根据这些参数，我们可以按照以下步骤进行步进电机的选型计算：1. 确定负载扭矩：载荷的转动惯量可以根据实际情况或者相关设计手册得到。
假设转动惯量为0.5 kg·m²，可根据公式T=Jα 计算所需的平均扭矩。
其中，T为负载扭矩，J为转动惯量，α为加速度。
根据给定的加速度为5000 RPM/s，可得到平均扭矩T=Jα=0.5kg·m²×5000RPM/s=2500 N·m。
2.确定最大扭矩：最大扭矩一般是平均扭矩的2-3倍，以确保电机在加速和减速时能够提供足够的动力。
假设最大扭矩为平均扭矩的2倍，即最大扭矩为5000N·m。
3.确定转速范围：根据要求的最大转速为300RPM，可以根据实际情况选择合适的步进电机型号。
一般来说，步进电机的最大转速会在数据手册中给出。
4.确定驱动电流：驱动电流的大小与所需的扭矩和转速有关。
步进电机驱动器的转速与脉冲信号的频率成正比，操控步进脉冲信号的频率，能够对电机准确调速;操控步进脉冲的个数，能够对电机准确定位。
因而典型的步进电机驱动器操控系统首要由三部分组成：
1、步进操控器：人机接口、运动规划、I/O操控。
2、驱动器：脉冲分配、电流扩大。
3、步进电机：驱动负载。
步进电机驱动器的选型攻略是怎么样的呢?
驱动器的细分：步进电机驱动器的作业形式有整步、半步、细分，首要差异在于电机线圈电流的操控精度。
一般步进电机都有低频振荡的特点，通过细分设置能够改进电机低速运转的平稳性。
驱动器的供电电压：驱动器的输入电压的凹凸决议电机的高速功能。
供电电压越高，电机高速时力矩越大，越能防止高速进失步。
但电压过高会导致驱动器过压维护，电机发热较多，可能导致驱动器损坏。
在高压下作业时，电机低速运动的振荡会大一些。
驱动器的电流：电流是判别驱动器驱动能力巨细的根据，一般驱动器最大额定电流不能大于电机的额定电流。
驱动器输出电流设定决议电机的力矩，电流设定值越大时，电机输出力矩越大，但电流设定过大时电机和驱动器的发热也比较严重。
一般的设定方法选用步进电机额定电流值作为参阅、但实践使用中的最佳值应在些基础上调整。
如何选取步进电机和驱动器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。
（1）直线加速运动
已知电机负载为TL，要从F0 在最短时间tr内加速到F1，求tr 和加速脉频率F （t）
A．确定TJ，一般TJ =70% Tm。
B．tr = 1.8*10-5*J*Θ*（F1-F0）/ （TJ-TL）
C.Ｆ（ｔ）＝（Ｆ１－Ｆ０）＊ｔ／ｔｒ＋Ｆ０，0 < t=""><>
（２）指数加速运动
已知电机负载为TL，要从F0 在最短时间tr内加速到F1，求tr 和加速脉频率F （t）
A.确定TJ０，ＴＪ１一般TJ０=70% Tm０,TJ１=70% Tm１,TL=60%Tm1
B．tr = F4*ln[(TJ0-TL)/(TJ1-TL)]
C.Ｆ（ｔ）＝F2*[1-e^(-t/F4)]＋Ｆ０，0 < t=""><>
其中，F2=(TL-TJ0)*(F1-F0)/(TJ1-TJ0)
F4=1.8*10-5*J*Θ*F2 /( TJ0-TL)
J 为电机转子和负载的转动惯量，Θ为每一步的度数，整步运行时为电机步距角。
至于减速的控制，只要将上诉的加速脉频率反过来进行即可。
4 振动和噪音：
一般来说，步进电机在空载运行时，在200pps左右会有一个很严重的振动，甚至会产生失步的现象，这是由于电机转子是一个有质量的物体，当电机运行的频率接近到转子的固有频率，振动就产生了，一般有几种解决的办法：
1. 避开振动区，使电机的工作频率不在这个范围内。
2. 采用细分的驱动方式，使原来1步完成的动作分几步完成，减少振动，一般半步运动时，电机的力矩比整步时少15%，采用正弦波电流控制时，力矩减小为30%。
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”，对于微电脑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。
同时您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，步矩角小，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。
该种电机的基本步矩角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步矩角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步矩角可细分达256倍（0.007°）。
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。
怎样选择步进电机和驱动器
●判断需多大力矩：
静扭矩是选择步进电机的主要参数之一。
负载大时，需采用大力矩电机。
力矩指标大时，电机外形也大。
●判断电机运转速度：
转速要求高时，应选相电流较大的电机，以增加功率输入。
且在选择驱动器时采用较高供电电压。
●选择电机的安装规格：
如57，86，110等，主要与力矩要求有关。
●确定定位精度和振动方面的要求情况：
判断是否需细分，需多少细分。
●根据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器
步进驱动器是步进系统中的核心组件之一。
如下图所示，它按照控制器发来的脉冲/方向指令（弱电信号）对电机线圈电流（强电）进行控制，从而控制电机转轴的位置和速度。
雷赛驱动器全部采用先进的
双极恒流斩波方式对步进电机进行驱动。
步进驱动器工作模式
有三种基本的步进电机驱动模式：整步、半步、细分。
其主要区别在于电机线圈电流的控制精度（即激磁方式）。
●整步驱动
在整步运行中，同一种步进电机既可配整/半步驱动器也可配细分驱动器，但运行效果不同。
步进驱动器按脉冲/方向指令对两相步进电机的两个线圈循环激磁（即将线圈充电设定电流），这种驱动方式的每个脉冲将使电机移动一个基本步距角，即1.80度(标准两相电机的一圈共有200个步距角)。
●半步驱动
在单相激磁时，电机转轴停至整步位置上，驱动器收到下一脉冲后，如给另一相激磁且保持原来相继处在激磁状态，则电机转轴将移动半个步距角，停在相邻两个整步位置的中间。
如此循环地对两相线圈进行单相然后双相激磁步进电机将以每个脉冲0.90度的半步方式转动。
所有雷赛公司的整/半步驱动器都可以执行整步和半步驱动，由驱动器拨码开关的拨位进行选择。
和整步方式相比，半步方式具有精度高一倍和低速运行时振动较小的优点，所以实际使用整/半步驱动器时一般选用半步模式。
●细分驱动
细分驱动模式具有低速振动极小和定位精度高两大优点。
对于有时需要低速运行（即电机转轴有时工作在60rpm以下）或定位精度要求小于0.90度的步进应用中，细分驱动器获得广泛应用。
其基本原理是对电机的两个线圈分别按正弦和余弦形的台阶进行精密电流控制，从而使得一个步距角的距离分成若干个细分步完成。
如上图所示。
例如十六细分的驱动方式可使每圈200标准步的步进电机达到每圈200*16=3200步的运行精度（即0.1125°）
选型原则
●驱动器的电流：
电流是判断驱动器能力的大小，是选择驱动器的重要指标之一，通常驱动器的最大电流要略大于电机标称电流，通常驱动器有2.0A、3.5A、6.0A、8.0A等规格。
●驱动器供电电压：
供电电压是判断驱动器升速能力的标志，常规电压供给有：24VDC、40VDC、80VDC、110VAC等。
●驱动器的细分：
细分是控制精度的标志，通过增大细分能改善精度。
细分能增加电机平稳性，通常步进电机都有低频振动的特点，通过加大细分可以改善，使电机运行非常平稳
控制信号接口说明
●差分式接口：多数雷赛驱动器采用差分式接口电路，内置高速光电耦合器，
允许接收长线驱动器，集电极开路和PNP输出电路的信号，可适配各种控制
器接口，包括西门子PLC。
建议用长线驱动器（例如：AM26LS31）电路，抗干扰能力强。
●单/双脉冲模式：多数雷赛驱动器可以接收两类脉冲信号：一种为脉冲+方向形
式（单脉冲）；一种为正脉冲+反脉冲（双脉冲）形式。
可通过驱动器内部的跳线器进行选择。
