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扭矩是指步进电机运转时从输出轴的平均力矩，俗称为步进电机的“转劲”。
扭矩越大，步进电机输出的“劲”越大，输出轴转速的变化也越快。
扭矩随步进电机转速的变化而不同，转速太高或太低，扭矩都不是最大，只在某个转速时或某个转速区间内才有最大扭矩，这个区间就是在标出最大扭矩时给出的转速或转速区间。
最大扭矩一般出现在步进电机的中、低转速的范围，随着转速的提高，扭矩反而会下降。
扭矩的单位是牛顿·米（N·m）或公斤·米（Kg·m）。
步进电机的最大扭矩与电压、电流、自身电阻的设计有关，在某一转速下，这些系统的性能匹配达到最佳，就可以达到最大扭矩。
另外，步进电机的功率、扭矩和转速是相关联的，具体关系为：功率=K×扭矩×转速，其中K是转换系数。
选择步进电机时也要权衡一下怎样合理使用。
步进电机的力矩会随转速的升高而下降。
因为当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；脉冲频率越高，反向电动势越大。
在反向电动势的作用下，电机的相电流随脉冲频率（或速度）的增大而减小，从而导致力矩下降。
步进电机连续运行时所产生的转矩成为动态电磁转矩，步进电机的动态特性可以用动态电磁转矩T与脉冲频率F之间的关系来描述，成为矩频特性。
随着脉冲频率F的升高，步进电机的最大输出转矩要下降，这主要是由于定子控制绕组电感的影响而造成的。
因为控制回路总有一定的电感，控制绕组通、断电后，电流均需一定的上升或下降时间。
当脉冲频率较低时，绕组通电和断电的周期较长，电流的波形比较接近于理想矩形波，电机负载能力较强。
当脉冲频率升高后，通、断电周期缩短，电流来不及上升到稳定值就开始下降，脉冲频率越高，绕组中的平均电流越小，因而产生的平均转矩就要大幅度下降，电机的负载能力也就大幅度下降。
此外，当脉冲频率增加时，电机铁芯中的涡流损耗随之增加，使输出功率和转矩下降。
当输入脉冲频率增加到一定值时，步进电机已无法带动任何负载，而且只要受到很小的扰动，就会振荡、失步，甚至停转。
基于IRF530和AT89S52的步进电机驱动控制器姜伟伟;高云国;韩光宇;张文豹;宋曙光【摘要】研制了一种基于MCS-51系列单片机AT89S52控制及由MOS管IRF530驱动的步进电机驱动控制器,控制器和驱动器之间采用TLP521光耦器件隔离,更好地保护了单片机的电气安全.设计了控制器与PC计算机串口通信,由PC发送执行指令使驱动控制器更方便地应用于各种位置控制场合.由于摒弃了步进电机传统的环形分配器方式控制,所以两相或者多相的中小功率步进电机均可使用该方法设计驱动器.试验结果表明:由单片机产生的矩形波经IRF530放大后波形良好,步进电机的驱动力矩足够,利用该方法设计的驱动控制器具有电路设计结构简单、软件编程容易和价格低廉等优点.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2010(037)012【总页数】4页(P43-46)【关键词】步进电机;驱动控制器;单片机【作者】姜伟伟;高云国;韩光宇;张文豹;宋曙光【作者单位】中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京,100039;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033【正文语种】中文【中图分类】TM383.60 引言步进电机又称脉冲电机，能将数字脉冲输入转换成相应的角度或直线增量运动。
每输入一个脉冲，步进电机旋转的固定角度称之为步距角，所以从控制学的角度可以把步进电机看成是没有角度和角速度反馈的开环控制伺服电机。
由于步进电机具有转子惯量低、无漂移和无积累定位误差的优点，所以在打印机、绘图机、数控机床等设备中得到广泛应用［1-3］。
传统的步进电机驱动方式为环形分配器+驱动器的方式，但是该驱动方式局限性在于只能驱动相数一定、额定电压一定的步进电机。
步进电机实验7-7 步进电动机步进电动机⼜称脉冲电机，是数字控制系统中的⼀种重要的执⾏元件，它是将电脉冲信号变换成转⾓或转速的执⾏电动机，其⾓位移量与输⼊电脉冲数成正⽐；其转速与电脉冲的频率成正⽐。
在负载能⼒范围内，这些关系将不受电源电压、负载、环境、温度等因素的影响，还可在很宽的范围内实现调速，快速启动、制动和反转。
随着数字技术和电⼦计算机的发展，使步进电机的控制更加简便、灵活和智能化。
现已⼴泛⽤于各种数控机床、绘图机、⾃动化仪表、计算机外设，数、模变换等数字控制系统中作为元件。
⼀、使⽤说明D54步进电机实验装置由步进电机智能控制箱和实验装置两部分构成。
1、步进电机智能控制箱本控制箱⽤以控制步进电机的各种运⾏⽅式，它的控制功能是由单⽚机来实现的。
通过键盘的操作和不同的显⽰⽅式来确定步进电机的运⾏状况。
本控制箱可适⽤于三相、四相、五相步进电动机各种运⾏⽅式的控制。
因实验装置仅提供三相反应式步进电动机，故控制箱只提供三相步进电动机的驱动电源，⾯板上也只装有三相步进电动机的绕组接⼝。
（1）⾯板⽰意图（见附录）（2）技术指标功能：能实现单步运⾏、连续运⾏和预置数运⾏；能实现单拍、双拍及电机的可逆运⾏。
电脉冲频率：5Hz～1KHz⼯作条件：供电电源AC220V±10%，50Hz环境温度-5℃～40℃相对湿度≤80%重量：6kg尺⼨：390×200×230mm3（3）使⽤说明1)开启电源开关，⾯板上的三位数字频率计将显⽰“000”；由六位LED数码管组成的步进电机运⾏状态显⽰器⾃动进⼊“9999→8888→7777→6666→5555→4444→3333→2222→1111→0000”动态⾃检过程，⽽后停显在系统的初态“┤.3”。
2)控制键盘功能说明设置键：⼿动单步运⾏⽅式和连续运⾏各⽅式的选择。
拍数键：单三拍、双三拍、三相六拍等运⾏⽅式的选择。
相数键：电机相数(三相、四相、五相)的选择。
步进电机是一种常见的电机类型，具有精准的定位和控制能力。
在使用步进电机时，有时会遇到反转扭矩变小的问题，这会影响到电机的正常工作。
那么，造成步进电机反转扭矩变小的原因是什么呢？下面将从几个方面对这个问题进行分析和讨论。
一、定位精度不足步进电机的反转扭矩变小可能是由于定位精度不足造成的。
步进电机在工作时需要准确地按照指令进行旋转或移动，如果定位精度不足，就会导致电机无法准确地停止在目标位置，从而影响到反转扭矩的表现。
定位精度不足可能是由于电机自身结构问题、控制系统问题或外部环境干扰等因素引起的。
需要对电机进行全面的检查和调试，确保其具有足够的定位精度。
二、驱动电流不足步进电机的反转扭矩变小还可能与驱动电流不足有关。
步进电机在工作时需要通过驱动器提供足够的电流来产生磁场，从而实现精确的步进运动。
如果驱动电流不足，就会影响到电机的输出扭矩，导致反转扭矩变小。
需要对电机的驱动器进行调试和优化，确保其能够提供足够的驱动电流。
三、磁场干扰步进电机的反转扭矩变小还可能与磁场干扰有关。
在一些特殊的工作环境中，可能会存在外部磁场对步进电机磁场的干扰，从而影响到电机的正常工作。
磁场干扰可能导致电机的磁场变弱，进而影响到反转扭矩的表现。
需要在工作环境中采取相应的措施，减小外部磁场对电机的影响。
四、电机故障步进电机的反转扭矩变小还可能是由于电机自身存在故障引起的。
电机在长时间的工作中，可能会出现一些结构问题、磨损问题或其他故障，从而影响到其工作性能。
如果电机本身存在故障，就会导致反转扭矩变小。
需要对电机进行全面的检查和维护，及时发现并解决存在的问题。
步进电机反转扭矩变小的原因可能涉及到定位精度、驱动电流、磁场干扰和电机故障等多个方面。
在实际应用中，需要对这些方面进行全面的检查和分析，找出问题的根源，并采取相应的措施进行解决。
只有这样，才能确保步进电机能够正常、稳定地工作，发挥出其应有的性能和效果。
在解决步进电机反转扭矩变小的问题时，我们需要仔细分析和针对性地解决每一个可能的原因。
步进电机的力矩控制方法我一开始接触步进电机的力矩控制方法的时候，真的是一头雾水，完全不知道从哪入手。
说实话就是瞎摸索。
我最早尝试的一种方法是通过调整电流来控制力矩。
我以为电流越大，力矩就越大。
可是当我加大电流的时候，问题出现了。
电机发热特别严重，我就知道肯定出问题了。
后来查阅资料才知道，电流过大虽然会增加力矩，但是会导致电机过热，这不仅会降低电机的使用寿命，还可能烧坏电机。
这算是我第一次栽跟头，也让我知道，改变电流可不是随随便便的事。
后来我又琢磨电压会不会影响力矩呢。
我试着在一定范围内改变电压，结果发现电压的改变对力矩是有影响的，但是这种影响不是特别直观，而且感觉不是很好控制。
就像是想通过拉绳子来控制一个不太听话的木偶，你使的力气有时候不太对劲，木偶就达不到你想要的动作效果。
再然后，我就研究了一下细分驱动。
这东西我一开始理解起来也费劲。
就好比把一块大饼分成很多小块，细分驱动就像是这么做，原来粗放的一块变成了很多小份。
细分驱动可以在一定程度上改善力矩控制，因为它能让电机运行得更平滑，从而改变电机的输出力矩。
不过这个理解和操作起来都需要一定的基础，我当初为了搞懂它就花了不少时间去看那些生涩的原理之类的。
还有一种通过设置转矩补偿参数的方式。
这个是在设备的一些控制系统里可以设置的。
不过设置这个参数可不能乱来。
我有一次乱改了一下这个参数，结果电机的运行变得奇奇怪怪的，力矩也不稳定。
后来才发现必须要根据电机自身的性能指标还有实际的负载情况来合理设置。
其实要想控制好步进电机的力矩，很重要的一点就是要对电机和负载两者都有很深入的了解。
你要是都不知道电机能承受多少，负载又需要多大力矩，那怎么控制呀。
就像盖房子，你都不知道需要多少砖多少沙子，那肯定盖不好呗。
对于电机的型号啊规格啊这些基础的东西一定要烂熟于心。
在给电机设置任何与力矩控制有关的参数或者采用任何方法之前，都得先评估负载的情况。
要是负载比较轻，你用很复杂费力的控制方法，可能就是多此一举，要是负载很重，力不从心的控制方法又不行。
步进电机力矩控制原理步进电机力矩控制是指通过控制步进电机的相电流来实现对步进电机输出力矩的控制。
步进电机是一种特殊的同步电机，其工作原理是将每个步进电机转子上的磁极分为多个磁极，通过控制相电流的通断来实现电机转子的旋转。
1.相电流与力矩之间的关系：步进电机的转矩与相电流之间存在一定的关系。
一般来说，相电流越大，步进电机的输出力矩越大。
因此，通过控制相电流的大小可以间接地控制步进电机的输出力矩。
2.步进电机驱动器的控制方式：步进电机通常采用双极性驱动方式，即每个相的电流都可以正向或反向流动。
通过控制相电流的正负方向和大小，可以实现步进电机的正转、反转和停止等运动控制。
3.相电流的控制方法：通常采用脉冲宽度调制（PWM）控制相电流的大小。
通过改变脉冲信号的占空比，可以控制驱动器输出的相电流的平均值，从而间接地控制步进电机的输出力矩。
4.反馈控制：为了更精确地控制步进电机的力矩，可以引入力矩反馈系统。
通过测量步进电机输出轴上的力矩或转矩，并将其反馈给控制系统，在控制系统中根据反馈信号进行力矩控制。
常用的力矩测量方法有应变片、扭矩传感器等。
1.电机参数的确定：首先需要确定步进电机的静态和动态参数，包括电机的电阻、电感、转矩常数等。
这些参数的确定可以通过实验测量或根据电机的设计参数进行计算。
2.控制系统的设计：根据步进电机的特性和要求，设计合适的控制系统。
控制系统主要包括信号发生器、脉冲宽度调制器、电流放大器、驱动器等。
3.相电流的控制：通过控制脉冲宽度调制器和电流放大器，控制相电流的大小和方向。
可以根据步进电机的负载条件和力矩要求，选择合适的相电流大小和控制策略。
4.力矩反馈控制：如果需要更精确地控制步进电机的力矩，可以引入力矩反馈系统。
通过测量步进电机输出轴上的力矩，并将其反馈给控制系统，根据反馈信号进行力矩控制。
5.控制策略的选择：根据步进电机的要求和实际应用场景，选择合适的控制策略。
常用的控制策略有开环控制、闭环控制、PID控制等。
步进常识1.什么是步进电机？步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。
您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您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。
2.步进电机分哪几种？步进电机分三种：永磁式(PM),反应式(VR)和混合式(HB) 永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7. 5度或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1. 5度，但噪声和振动都很大。
在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
它又分为两相和五相:两相步进角一般为1. 8度而五相步进角一般为0. 72度。
这种步进电机的应用最为广泛。
3.什么是保持转矩(HOLDING TORQUE) ?保持转矩(HOLDING TORQUE)是指步进电机通电但没有转动时, 定子锁住转子的力矩。
它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。
由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。
比如，当人们说2N.m的步进电机，在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m 的步进电机。
4.什么是DETENT TORQUE?(起动转扭)DETENT TORQUE是指步进电机没有通电的情况下，定子锁住转子的力矩。
DETENT TORQUE在国内没有统一的翻译方式，容易使大家产生误解；由于反应式步进电机的转子不是永磁材料，所以它没有DETENT TORQUEo5.步进电机精度为多少？是否累积？一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。
6.步进电机的外表温度允许达到多少？步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130 度以上，有的甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。
