如何选取步进电机和驱动器

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。