步进电机如何选型

步进电机简介及选型方法

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。

步进电机简介及选型方法

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

步进电机简介及选型方法

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。

步进电机简介及选型方法

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

设计分析

esignandanalysis



黄捷建，王军，肖哲之

（深圳市雷赛智能控制股份有限公司，广东深圳518052）

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摘要：如何选择合适步进电动机，用好步进电动机，是业界非常关注的问题。文章从步进电动机的控制原

理、电机主要参数、电机选型方法等方面进行阐述，重点论述步进电动机的供电电压、电流选择，不同电压对矩频曲

电机不同接线方式的性能对比，电机高速性能提升办法，电机温升降低办法，电机低频共振线的影响原理及程度，



。降低方法

关键词：步进电动机；选型；步进电动机驱动器；参数



中图分类号：TM383．6文献标识码：A文章编号：1004－7018（2012）05－0029－05

ApplicationExperienceofStepperMotorinEquipmentManufacturingIndustry

HUANGJie－jian，WANGJun，XIAOZhe－zhi



（ShenzhenLeadshineTechnologyCo．，Ltd．，Shenzhen518052，China）



Abstract：Steppermotorsele

步进电机的计算与选型

对于步进电动机的计算与选型，通常可以按照以下几个步骤：

1) 根据机械系统结构，求得加在步进电动机转轴上的总转动惯量eq J ;

2) 计算不同工况下加在步进电动机转轴上的等效负载转矩eq T ；

3) 取其中最大的等效负载转矩，作为确定步进电动机最大静转矩的依据；

4) 根据运行矩频特性、起动惯频特性等，对初选的步进电动机进行校核。

1. 步进电动机转轴上的总转动惯量eq J 的计算

加在步进电动机转轴上的总转动惯量eq J 是进给伺服系统的主要参数之一，它对选择电动机具有重要意义。eq J 主要包括电动机转子的转动惯量、减速装置与滚珠丝杠以及移动部件等折算到电动机转轴上的转动惯量等。

2. 步进电动机转轴上的等效负载转矩eq T 的计算

步进电动机转轴所承受的负载转矩在不同的工况下是不同的。通常考虑两种情况：一种情况是快速空载起动（工作负载为0），另一种情况是承受最大工作负载。

（1）快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩eq1T

eq1amax f 0T =T +T +T (4-8)

式中 amax T ——快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩，单位为N ·m ；

信浓步进电机的主要生产基地在东莞信浓马达有限公司，信浓日本工厂生产占比不到10%，信浓日本工厂生产的步进电机是为对应日本市场那些订单批量小、交货期要求急、可以接受比较高的单价的客户需求，其他情况都是在东莞信浓工厂生产，当然步进电机以外的产品还有其他工厂生产。信浓的产品彩页里一般只有标准步进电机型号，但标准步进电机并不是信浓的主力产品，绝大多数是定制产品，很多标准步进电机型号是没有生产过的，信浓的产品彩页上只有标准电机型号，是因为定制型号不方便公开产品信息，但标准型号可以告诉客户信浓可以生产什么尺寸、什么特性的产品。具体信浓的标准步进电机的型号哪些是比较通用的？不太通用的标准步进电机型号应该怎么样替代到定制型号呢？维科特机电根据长期代理销售信浓步进电机的经验，给您整理了以下信浓步进电机选型建议，希望对于您的步进电机选型有帮助。

信浓28步进电机

信浓28步进电机标准型号有STP-28D100X，STP-28D200X，STP-28D300X，型号其中的字母X是需要进一步明确下来是1、2还是3、4，也就是说如果选定了型号，不应该带“X”，而是下面的标准步进电机型号之一：

STP-28D1001，STP-28D1002，STP-28D1003，ST

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

步进电机 工作原理

成绩

课 程 设 计 报 告

设计题目 步进电机控制系统设计

课程名称

计算机控制技术B

姓名

学号

班级

教师

设计日期 2011年 7 月 8 日

计算机控制技术课程设计报告

步进电机控制系统设计

摘 要

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。微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用，为步进电动机的应用开辟了广阔前景，使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得以用软件实现，既降低了硬件成本又提高了控制的灵活性，可靠性及多功能性。在当今社会的各个领域步进电机无处不在，应用领域涉及机器人、工业电子自动化设备、医疗器件、广告器材、舞台灯光设备、印刷设备、计算机外部应用设备等等。

本设计采用8088CPU对步进电机进行控制，通过8255I/O口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，信号经过驱动芯片驱动步进电机；实现步进电机正反

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。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。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。现在比较常用的步进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）和单相式步进电机等。

反应式步进电机一般为三相，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，可通过驱动器细分技术解决．（绣框驱动）

混合式步进电机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。（绣框 金片） 步进电机的一些基本参数：

步距角：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?

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。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。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。现在比较常用的步进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）和单相式步进电机等。

反应式步进电机一般为三相，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，可通过驱动器细分技术解决．（绣框驱动）

混合式步进电机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。（绣框 金片） 步进电机的一些基本参数：

步距角：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?

步进电机

是一种作为控制用的特种电机，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（精度为 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）

1. 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 70Nm ，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