6ES7355-0VH10-0AE0安装调试

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    随着城市经济的腾飞，停车难已到了刻不容缓的地步。在**的市中心，特别是宾馆、商场、购物中心等车辆集中的地区，只有向空中、向地下发展，建造相当数量的立体停车库已是。上海市机械设备成套集团科贸公司是一家专门从事机械式立体停车库生产设计的公司，受文定苑徐房（集团）物业管理公司的委托，建造机械式两层升降横移立体停车设备。
    2 总体方案设计
    根据业主的要求，通过实地考察，总体方案设计如图1所示:远程小区监控中心具有系统管理员功能，可查看车库泊位状态（即车位板上是否停有车辆），修改存取车辆的密码，并实时监控下位控制器的运行状态;设计两个存取车辆出入口（即东出入口和西出入口），可加快车主存取车辆的速度，在两个出入口处各放置一台触摸屏，车主输入操作密码即可存取自己的车辆;下位机为PLC，通过信号的输入输出，存取的车辆和车位板是否到位、故障等，并控制电机运转，完成车辆的存取工作。
    行程开关判别横移车位板或升降车位板是否到位，泊位开关判别车位板上是否停有车辆，光电开关判别存入的车辆是否**高、**长，并有安全保护作用，接触器用来直接控制电机的运动，指示灯可方便车主根据信息灯状态—前进、后退、运行、故障等，方便存取车辆。
    3 系统工作原理
    以7个车位为例说明从上层3号车位板存（取）车工作原理:车主输入正确的存（取）车密码;首先下层4、6号车位板同时向右横移，6号横移至空位，4号横移至6号位，然后3号车位板下降至下层4号位;车主即可把自己车辆驶上（驶出）3号车位板，存（取）车完成后，延时60s，3号车位板自动上升至原来的位置，然后4、6号车位板复位。
    每个横移车位板对应一个行程开关，开关状态为“1”时表示此时车位板到位，为“0”时表示车位板未到位，根据行程开关的状态可判别出横移车位板是否到位。每个升降车位板对应一个上定位行程开关和一个下定位行程开关，根据行程开关的状态可判别升降车位板的位置。自动运行过程中，根据行程开关的状态控制接触器触点的通断，进而控制电机的运行和停止。
    泊位开关用来检测车位板上是否停有车辆，其实质是一个镜面反射的光电开关，工作原理是:该车位板上停有车辆时，泊位开关处于“1”状态;车位板上无车辆时，泊位开关处于“0”状态，根据泊位开关的状态可知PLC对应输入点的状态，远程小区监控中心上位计算机根据松下电工的专用通讯协议可读出PLC寄存器状态，从而监控立体停车库的泊位状态、停车状况等。
    4 控制系统硬件设计
    控制系统的核心是下位控制器PLC，松下FP1的控制器因其较高的性价比受到用户的青睐。
    （1） FP1具有计算机bbbb功能，可由上位计算机根据MEWTOCOL-COM通讯协议，直接通过编程口RS422读取FP1中的接点信息和其数据寄存器中的内容，实现数据采集，监视运行状态的功能;同时RS232可直接与操作界面触摸屏进行通讯。
    （2） 扩展方便、灵活，可根据输入输出的点数的多少选择主机CPU单元和扩展单元。
    （3） 控制单元和扩展单元输出功能强大:各个“COM”端均为独立的，可使用不同的电压;输出点额定控制能力强，为2A/250VAC或2A/30VDC，可直接控制接触器动作。
    车库设置两个车辆出入口，主要目的是加快存取车辆的速度。系统配置时选用一个PLC，在东西出入口处各放置一台触摸屏，东出入口触摸屏和PLC距离约为 8m，所以直接通过RS232接口通讯;两个触摸屏之间的距离约为20m，选用RS485通讯接口。图3为其通讯接口协议接线图。

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    由于立体停车库领域的特殊性，对电机的要求很高，一般都采用三合一电机（即减速、制动、刹车为一体），本车库使用德国汉森电机，横移电机为0.25kW，升降电机为 2.2kW，规格为三相380V，通过接触器的通断直接控制电机的运行和停止，完全可以达到车位板的定位要求。
    综合以上因素，根据I/O点数、输入输出信号特点、输出驱动能力、通讯等要求，选择FP1系列C72C继电器输出型PLC，扩展模块为继电器输出型E40（I 24/O 16），即可满足设计要求。
    5 控制系统软件设计
    本系统软件部分的中心任务是根据输入的存（取）车密码，对应的车位板运行到*的位置。主要有四部分组成:（1）自动操作程序—根据车主输入的密码，对应的车位板运行，完成车辆的存取。（2）单步操作程序—按下按钮，执行一个车位板的完整动作。（3）手动操作程序—按钮按下时，车位板运动，直至车位板到位，否则停止，可方便维修、故障查找。（4）操作显示程序—在存（取）车过程中，应显示必要的提示信息，方便车主存（取）车;为方便维护人员，在系统故障时，应显示对应的故障代码。
    所有实现上述功能的PLC软件程序采用步进结构，图4所示为软件流程图。
    触摸屏的设计软件为 ADP3，要正确设置触摸屏的DIP开关和通讯参数，才能确保通讯的正常进行。东出入口的触摸屏为主站，通讯参数设置:人机界面站号为0，传输速率为 19200b/s，8位数据长、奇校验、1位停止位;与PLC连线所用的通讯端口为COM1，连线方式为“Multi-drop Master”，共用寄存器区为DT200，长度为32，共用接点区为R200，长度为0;画面控制区地址为DT10，画面状态区地址为DT20;延迟画面启动时间为3s。西出入口的触摸屏为辅站，通讯参数设置:人机界面站号为1，传输速率为19200b/s，8位数据长、奇校验、1位停止位;连线方式为 “Multi-drop Slave”，共用寄存器区为DT200，长度为32，共用接点区为R200，长度为0;画面控制区地址为DT12，画面状态区地址为DT18;延迟画面启动时间为0s。按照以上的参数设置及通讯接口接线，才能保证系统通讯的正常。
    6 FP1系统寄存器参数设置
    在软件设计时，为了保证PLC与上位监控计算机和触摸屏通讯正常，一定要注意PLC系统寄存器的参数设置。
    与上位计算机有关的系统寄存器配置:（1）编程口站号参数NO.410设置为K1;（2）编程口通讯格式参数NO.411设置为H0。
    与操作界面触摸屏有关的系统寄存器配置:（1）RS232C串口通讯方式参数NO.412设置为K1，表示RS232C串口用于计算机链接通讯;（2） RS232C串口通讯格式参数NO.413设置为K1，表示RS232C串口通讯传输格式为8位数据长、奇校验、1位停止位、CR为结束符;（3） RS232C串口波特率参数NO.414设置为K1，表示串口通讯波特率为19200b/s，同时应把PLC波特率选择开关设置为19200bps; （4）RS232C串口站号参数NO.415设置为K1。
    7 结束语
    通过调试运行，整个停车设备的结构紧凑、设计合理、运行良好，充分发挥了FP1的高可靠性、强抗干扰性、调试方便等特点，特别是FP1的功能特点在停车设备中的应用具有推广价值，对**业的机械式升降横移停车设备的设计具有借鉴意义。

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。

静力矩或者叫保持转矩（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。它是步进电机较重要的参数之一，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较重要的参数之一。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。

定位力矩 （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。由于detent torque 在国内没有统一的翻译方式，不知道你说的定位力矩是不是这个，我认为是了。

从上面可以看出，静力矩和定位力矩的区别就是电机通电和不通电定子锁住转子的力矩的区别了。

引线数：

引线数就比较直观了，就是电机接线引脚的数目。2相双较型电机是4根引线。2相单较型电机是5线或者6线的。

电感：

电感的参数一般而言不是电机重点参数，但是它和电机有非常密切的关系，电感通电产生电磁感应才有电磁力。不过因为电磁力还和电机内部其他东西有很大关系，很难从电感上看出什么，看电机力气还是得看静力矩和矩频曲线。电感只是和驱动电路设计上有点关系。

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**过1000转，（0.9度时6666pps)，较好在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，噪音低。

b、步进电机较好不使用整步状态，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，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**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*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。步进电机与普通直流电机或交流电机在使用上的区别是，它不可以直接连接电源，必须在双环形脉冲信号和功率驱动电 路等组成的控制系统中使用。

4、 步进电机的分类

混合式步进电机、反应式步进电机、永磁式步进电机

5、 2相/3相步进电机的区别

2相电机，但在低速时的震动较大，高速时力矩下降快；3相电机振动较小，高速性能好，比2相电机的速度高百分之30~50，2相步进电机步距角多为1.8 度，3相多为1.5度

6、 步进电机和的区别

力矩范围：步进电机系统一般为中小力矩（一般在40nm以下）范围；伺服电机系统可实现全范围。

速度范围：步进电机系统速度低（一般在2000rpm以下，大力矩电机小于1000rpm）；伺服电机系统速度高（交流伺服可达5千rpm，直流伺服电机可达1~2万rpm）。

控制方式：步进电机系统主要是位置控制， 也可实现智能化的位置/转速/转矩控制方式，低速时有振动（但使用高细分驱动器可明显改善）；伺服电机系统闭环控制，运行平滑。

精度：步进电机系统一般精度较低，使用高细分驱动器时较高；伺服电机系统的精度取决于反馈装置的分辨率。

矩频特性：步进电机系统高速时力矩下降快；伺服电机系统的矩频特性好，特性较硬。

过载特性：步进电机系统过载时会失步；伺服电机系统短时可承受3~10倍过载。

反馈方式：步进电机系统大多数为开环控制，也可接编码器反馈，防止失步；伺服电机系统为闭环方式，编码器反馈。

编码器类型：步进电机系统开环控制时不用编码器；伺服电机系统一般采用光电型旋转编码器（增量型/**值型），旋转变压器型。

响应速度：步进电机系统相应速度一般；伺服电机系统相应速度快。

耐振动：步进电机系统耐振动好；伺服电机系统耐振动一般 （旋转变压器型耐振动好）。

温升：步进电机系统运行温升较高；伺服电机系统一般。

维护性：步进电机系统基本可以免维护；伺服电机系统维护性较好。

价格：步进电机系统价格低；伺服电机系统价格高。

7、 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。

二、步进电机驱动器：

1、使用步进电机驱动器注意事项

1）电源电压要合适（过压可能造成驱动模块的损坏），直流输入的+/-极性不得接错，驱动控制器的电流设定值应该合适（开始时不要太大）；

2）控制信号线接牢靠，工业环境下应考虑屏蔽问题（如采用双绞线）；

3）不要一开始就把所有线全接上，可先进行较基本系统的连接，确认运行良好后再完成全部连接。

4）必须事先确认好接地端和浮空端。

5）刚开始运行时，仔细观察电机的声音和温升情况，发现异常应立即停机调整。

2、一般步进电机驱动器识别的较低脉冲脉宽和2细分下的较高接受频率

一般识别的较低脉冲脉宽不少于2微秒，2细分下的较高接受频率为40khz左右

3、步进电机驱动器的一般故障现象

不工作，丢步（也可能电机力不够），时走时停，大小步，震动大，抖动明显，乱转，缺相等。

三、步进电机控制器：

1、步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由（或其它如等）产生。其基本原理作用如下：

(1)控制换相顺序

通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作方式，其各相通电顺序为a-b-c－d，通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制a，b，c，d相的通断。

(2)控制步进电机的转向

如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。

(3)控制步进电机的速度

如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。

2、plc与步进电机驱动器接线指南：

q0.0 ---------->;控制脉冲 q0.2----------->;控制方向 l+ ------------>;共阳端 l+与pul+、dir+相接

q0.0 ---------->;控制脉冲与pul-连接 q0.2----------->;控制方向与dir-连接

注意脉冲和方向均串1k电阻

两相在定子上只有2个绕组，4根引出线，一般整步步距角为1.8度，半步步距角为0.9度，驱动器只须通过 对两相绕组电流通断进行控制就可以了；而4相步进电机在定子上有四个绕组，8根引出线，整步为o.9度，半步为0.45度，驱动器需要对4个绕组进行控 制，电路的复杂性和成本都会增加。因此，一般两相步进电机配两相驱动器，需要更小的步距角时，可以采用细分驱动器。

有些公司将两相4线和四相8线的步进电机通称为两相步进电机，驱动器也似乎只有两相的。这是因为，四相绕组两两并联 或串联后就成为两相绕组，四相电机就变成两相电机了，但串联或并联会使电机绕组电阻和电感成倍变化，电机运行性能也会有明显变化。一般来说，四相并联成两 相使用时，电机有较好的加速性能，高速力矩保持得好，但是电机电流会是四相时的2倍，发热较大，对驱动器输出能力的要求相应提高；而四相串联成两相使用 时，电机有较好的低速稳定性，噪声和发热较小，对驱动器要求不高 但是高速力矩损失较大。有些公司的驱动器全部安两相设计，四相步进电机必须改接成两相才能使用。所以这些公司往往要问客户，希望电机接成串联的还是并联 的。以往，当8线步进电机严格标成四相时，客户自然会认为四相电机和两相驱动器不匹配，因此很多公司干脆将四相步进电机和两相步进电机均标成两相。“两相 步进电机和四相步进电机实质上是一回事”的真正道理就在于此

有说转子受到外部负载力矩后，同时会受到一个电磁转矩来与负载平衡，同时转子会转动一定的角度，称为失调角。该电磁转矩称为静态转矩，静态转矩与失调角的关系称为矩角特性，是一个正弦的连续的关系。那意思是不是 就是说无论多小的负载力矩作用到转子上去的话，转子就会转动一定的角度呢，哪怕是动。

但是不是还有保持转矩的概念吗，保持转矩的意思是说，电机保持转子静止不动的力矩，小于这个转矩的负载作用上去，转子就不会运动，只有大于了保持转矩才会运动，说电机完全没负载的时候，也有电流，那那时候电流干什么用，既然没负载了，拿什么与保持转矩来平衡。

“失调角、静态转矩、矩角特性、保持转矩”这些都是远离物理、很不规范、自言自语的概念，只能从他的字里行间找到他要表达的本意是什么？

我把楼主的问题变通一下：

1、弹力是形变产生的，有形变，才有弹力，有弹力，说明有形变，哪怕是形变；

2、有外力时，弹簧就发生形变，产生弹力，与外力保持平衡；

3、当外力与弹力平衡时，处于静止状态，或称为保持状态时，有形变发生吗？

4、当然有形变发生，有形变与“处于静止状态，或称为保持状态 ”不矛盾，静止和保持发生在形变之后，不能发生在形变之前！

5、如果我要物体保持静止在原来的位置上，物体受弹力和外力的情况下，是否可能？

6、可以，当外力增大时，弹簧随之发生形变，弹力与外力随之平衡，物体保持不动，这时弹簧的固**移动发生形变的；

7、如果没有外力，弹簧不会发生形变，不会有保持弹力不变的情况；

8、就好像静摩擦力，是个被动力，外力多大静摩擦力多大

，外力为零，静摩擦力为零一样！

现在谈谈楼主的问题：

1、不管是什么电机，有负载阻力矩，才有电磁动力矩，没有负载就没有电磁转矩；

2、负载增大时，电磁转矩增大，不同的电机有不同的原理：

1）例如直流电机，负载增大时→电枢转速就会降低→电枢反电势就会降低→电枢电流就会增大→转矩增大；

2）例如异步电机，负载增大时→转子转速就会降低→转子相对定子同步转速转差增大→转子感应电流就会增大→转矩增大；

3）例如同步电机，负载增大时→转子磁较相对定子同步磁较间的夹角（功角）增大→转矩增大；

3、现在大家关心的是，转子转速为零，而负载反力矩与电磁动力矩平衡的静止运动状态：

1）如果是他励直流电机，励磁电流不变，主磁较强度不变的情况下，电枢转速为零，反电势为零，电枢电压与电枢电阻的电流，在磁场中产生一个与负载反力矩相平衡的电磁转矩，而保持静止；

2）如果是变频异步电机调速时，转子不动，而同步转速就等于转差，在转子中维持一定的感应电流，产生一定的电磁转矩与负载反力矩平衡而静止；

3）如果是变频同步电机调速，转子不动，此时交流电变直流电，定子磁场与转子磁场的轴线夹角（功角）一定，电磁转矩与负载反力矩相平衡；

4、在运动中，负载变化，电机电磁转矩自动跟随负载变化，会自动达到新的平衡；

5、在转子静止时，负载大小变化时，电机的电磁转矩不能自动跟随负载变化，不会自动达到平衡；

6、在转子静止时，电机的电磁转矩变化时，负载的反力矩跟随电磁力矩自动变化，电磁力矩大，负载反力矩大，才有自动平衡；

7、就好像电机不能使负载启动一样，负载的反力矩很大，电机的电磁转矩小；

8、举例说，电机的轴被电磁抱闸制动中，电机通电后，转子不能启动，电机电磁转矩大，抱闸制动力矩跟着增大，始终平衡不动！

9、这里没有“保持力矩”，没有“很大不变的力矩”，即就是抱闸的制动力矩也是跟随电机的动力矩而平衡而变化的；

10、这个时候，我要告诉楼主，你说的“保持转矩”是个错误的概念，没有实际上的“保持转矩”，什么电机也不会产生一个很大的保持转矩，在没有负载反力矩

1、系统常识：步进和步进电动机驱动器构成驱动系统。步进电动机驱动系统的性能，不但取决于步进电动机自身的性能，也取决于步进电动机驱动器的优劣。对步进电动机驱动器的研究几乎是与步进电动机的研究同步进行的。

2、系统概述：步进电动机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。当步进电动机驱动器接收到一个脉冲信号（来自控制器），它就驱动步进电动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：步进电动机不能直接接到直流或交流上工作，必须使用专用的驱动电源（步进电动机驱动器）。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：步进电动机是一种控制用的特种电机，作为执行元件，是的关键产品之一，随着微和计算机技术的发展（步进电动机驱动器性能提高），步进电动机 的需求量与日俱增。步进电动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：步进电动机也叫脉冲电机，包括反应式步进电动机（vr）、永磁式步进电动机（pm）、混合式步进电动机（hb）等。

（1）反应式步进电动机：也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电动机。其定子和转子均由软磁材料制成，定 子上均匀分布的大磁较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，电流较高可达20a，驱动电压较高）；步距角小；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）永磁式步进电动机：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）混合式步进电动机：也叫永磁反应式、永磁感应式步进电动机，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动机没有区别（但同一相的两个磁较相对，且两个磁较上绕组产生的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动机。

6、步进电动机按工作方式分类：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、混合式步进电动机）。

（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、混合式步进电动机）。

7、步进电动机的选择：

（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动机的性能指标、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） 具有控制的步进电动机应优先考虑。

8、步进电动机的基本参数：

（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的值，如86byg250a型电机给出的值为0.9°/1.8°（表示 半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°），这个步距角可以称之为“电机固有步距角”，它不一定是电机工作时的实际步距角，实际步距角和驱动器有关。

（2）步进电动机的相数：是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电动机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三 相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72° 。步进电动机增加相数能提高性能，但步进电机的结构和驱动电源都会更复杂，成本也会增加。

（3）保持转矩（holding torque）：也叫 较大静转矩，是在额定静态电流下施加在已通电的步进电动机转轴上而不产生连续旋转的较大转矩。它是步进电动机较重要的参数之一，通常步进电动机在低速时的 力矩接近保持转矩。由于步进电动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较重要的参数之 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的步进电动机。

（4）步距精度：可以用定位误差来表示，也可以用步距角误差来表示。

（5）矩角特性：步进电动机的转子离开平衡位置后所具有的恢复转矩，随着转角的偏移而变化。步进电动机静转矩与失调角的关系称为矩角特性。

（6）静态温升：指电机静止不动时，按规定的运行方式中较多的相数通以额定静态电流，达到稳定的热平衡状态时的温升。

（7）动态温升：电机在某一频率下空载运行，按规定的运行时间进行工作，运行时间结束后电机所达到的温升叫动态温升。

（8）转矩特性：它表示电机转矩和单相通电时励磁电流的关系。

（9）启动矩频特性：启动频率与负载转矩的关系称为启动矩频特性。

（10）运行矩频特性/惯频特性：略

（11）升降频时间：指电机从启动频率升到较高运行频率或从较高运行频率降到启动频率所需的时间。

（12）detent torque：是指步进电动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，容易产生误解；反应式步进电动机的转子不是永磁材料，所以它没有detent torque。

9、步进电动机的一些特点：

（1）步进电动机没有积累误差：一般步进电动机的精度为实际步距角的百分之3-5，且不累积。

（2）步进电动机在工作时，脉冲信号按一定顺序轮流加到各相绕组上（由驱动器内的环形分配器控制绕组通断电的方式）。

（3）即使是同一台步进电动机，在使用不同驱动方案时，其矩频特性也相差很大。

（4）步进电动机与其它电动机不同，其标称额定电压和额定电流只是参考值；又因为步进电动机是以脉冲方式供电，电源电压是其较高电压，而不是平均电压，所以，步进电动机可以**出其额定值范围工作。但选择时不应偏离额定值太远。

（5） 步进电动机外表允许的较高温度： 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较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**达摄氏200度以上，所以步进电动机外表温度在摄氏80-90度完全正常。

（6）步进电动机的力矩会随转速的升高而下降：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；频率越高，反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。

（7）步进电动机低速时可以正常运转，但若高于一定频率就无法启动，并伴有啸叫声。

步 进电动机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电动机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵 转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转 速从低速升到高速）。

（8）四相混合式步进电机一般由两相驱动器来驱动，因此，连接时可以采用串联接法或并联接法将四相电机接成两相使 用。串联接法一般在电机转速较低的场合使用，此时需要的驱动器输出电流为电机相电流的0.7倍，因而电机发热小；并联接法一般在电机转速较高的场合使用 （又称高速接法），所需要的驱动器输出电流为电机相电流的1.4倍，因而电机发热较大。#p#分页标题#e#

（9）混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般是一个较宽的范围 （比如im483的供电电压为12～48vdc），电源电压通常根据电机的工作转速和响应要求来选择。如果电机工作转速较高或响应要求较快，那么电压取值 也高，但注意电源电压的纹波不能**过驱动器的较大输入电压，否则可能损坏驱动器。

（10）供电电源电流一般根据驱动器的输出相电流i来确定。如果采用线性电源，电源电流一般可取i 的1.1～1.3倍；如果采用，电源电流一般可取i 的1.5～2.0倍。

（11）当脱机信号free为低电平时，驱动器输出到电机的电流被切断，电机转子处于自由状态

（脱机状态）。在有些自动化设备中，如果在驱动器不断电的情况下要求直接转动电机轴（手动方式），就可以将free信号置低，使电机脱机，进行手动操作或调节。手动完成后，再将free信号置高，以继续自动控制。

（12）用简单的方法调整两相步进电机通电后的转动方向，只需将电机与驱动器接线的a+和a-（或者b+和b-）对调即可。

10、步进电动机驱动器的一些特点：

（1）构成步进电动机驱动器系统的专用集成电路：

a脉冲分配器集成电路：如三洋公司的pmm8713（三/四相）、pmm8723（四相）、pmm8714（五相）等。

b包含脉冲分配器和电流斩波的控制器集成电路：如***公司的l297（四相）、l6506（四相）等。

c只含功率驱动（或包含电流控制、保护电路）的驱动器集成电路：如日本新电元工业公司的mtd1110（四相斩波驱动）和mtd2001（两相、h桥、斩波驱动）。

d将脉冲分配器、功率驱动、电流控制和保护电路都包括在内的驱动控制器集成电路，如motorola公司的saa1042（四相）和allegro公司的ucn5804（四相）等。

（2）“细分驱动”概述：

概念：将“电机固有步距角”细分成若干小步的驱动方法，称为细分驱动，细分是通过驱动器精确控制步进 电动机的相电流实现的，与电机本身无关。其原理是，让定子通电相电流并不一次升到位，而断电相电流并不一次降为0（绕组电流波形不再是近似方波，而是n级 近似阶梯波），则定子绕组电流所产生的磁场合力，会使转子有n个新的平衡位置（形成n个步距角）。

较新技术发展：国内外对细分驱动技术的研究十分活跃，高性能的细分驱动电路，可以细分到上千甚至任意细分。目前已经能够做到通过复杂的计算使细分后的步距角均匀一致，大大提高了步进电动机的脉冲分辨率，减小或了震荡、噪声和转矩波动，使步进电动机更具有“类伺服”特性。

对实际步距角的作用：在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己对步距角的要求。如果使用细分驱动器，则用户只需在驱动器上改变细分数，就可以大幅度改变实际步距角，步进电机的”相数”对改变实际步距角的作用几乎可以忽略不计。

采用细分技术与步进电动机精度提高的关系：步进电动机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术，其主要目 的是减弱或步进电机的低频振动，提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。细分后电机运转时对每一个脉冲的分辨率提高了，但运转精度能否达到或 接近脉冲分辨率还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大；细分数越大精度越难控制。

真正的细分对驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求，成本亦会较高。国内有一些驱动器采用对电机相电流进行“平滑”处理来取代细分，属于“细分”，“平滑”并不产生微步，会引起电机力矩的下降。真正的细分控制不但不会引起电机力矩的下降，相反，力矩会有所增加