常见步进电机的特点及选型方法有哪些（常见步进电机的特点及选型方法图解）

1.什么是步进电机？

步进电机是一种开环控制电机，它将电脉冲信号转换为角位移或线性位移。也称为脉冲电机。

在非过载情况下，电机的转速和停止位置仅取决于脉冲信号的频率和脉冲数，不受负载变化的影响。

当步进驱动器接收到脉冲信号时，可以驱动步进电机按设定的方向旋转固定的角度，称为“步距角”。

步进电机的旋转以固定角度步进运行。通过控制脉冲数可以控制角位移，实现精确定位。同时，可以通过控制脉冲频率来控制电机旋转的速度和加速度。从而达到调速的目的。

步进电机多用于数字计算机的外围设备，以及打印机、绘图仪、磁盘等，自动化设备中也常用步进电机。

2、步进电机的特点

步进电机工作时的位置和速度信号不反馈到控制系统。如果步进电机的位置和速度信号反馈到控制系统，那么它就是伺服电机。

与伺服电机相比，步进电机的控制相对简单，但不适合精度要求较高的场合。步进电机在低速时具有良好的扭矩特性

步进电机的优点和缺点都非常突出。优点是控制简单、精度高。缺点是噪音、振动和效率。无累计误差，结构简单，使用维护方便，制造成本低。

步进电机驱动负载惯性能力较大，适用于中小型机床及速度精度要求不高的场所。缺点是效率低、发热量大，有时会“失步”。优点和缺点如下。

优势

1、通过向电机输入脉冲信号，轻松控制电机运行；

2、无需反馈电路即可返回旋转轴的位置和速度信息（开环控制）；

3. 由于无接触电刷，可靠性更高。

缺点

1、需要脉冲信号输出电路；

2、当控制不当时，可能会出现同步丢失的情况；

3. 转轴停止后仍有电流产生，导致发热。

4、低速易产生电流磁噪声

针对步进电机的一些缺点，德国Trinamic电机驱动芯片对此进行了专门优化。拥有StealthChop低速超静音和SpreadCycle高速共振抑制专利技术。

可以使步进电机运行更加安静、平稳。

3、步进电机的特点

在选择步进电机时，可以按照以下步骤进行，避免因选择不当带来的麻烦。详情如下，仅供参考。

1）步进电机扭矩的选择

步进电机的保持扭矩与传统电机的所谓“功率”类似。当然，也有本质的区别。

步进电机的物理结构与交流和直流电机完全不同，并且电机的输出功率是可变的。通常根据需要的扭矩（即被驱动物体的扭矩）来选择哪种类型的电机。

一般来说，如果扭矩在0.8N.m以下，则选择20、28、35、39、42（电机本体直径或方形度，单位：mm）；如果扭矩在1N.m左右，选择57电机比较合适。

当扭矩为数N.m以上时，需要选择86、110、130等规格的步进电机。

2) 步进电机速度选择

还必须特别考虑电机的速度。因为电机的输出扭矩与转速成反比。

也就是说，步进电机在低速（每分钟几百转或更低）时输出扭矩很小，但在高速（1000rpm-9000rpm）时输出扭矩很小。

当然，有些工况需要高速电机，就需要测量步进电机的线圈电阻、电感等指标。

选择电感稍小的电机。作为高速电机，可以获得更大的输出扭矩。相反，当需要低速、大扭矩时，最好选择十几、几十mH以上的电感和较大的电阻。

3）步进电机空载启动频率的选择

步进电机的空载启动频率通常称为“空载启动频率”。这是购买电机时的一个重要指标。

如果需要在瞬间频繁启动和停止，且转速在1000转/分钟左右（或更高），通常需要“加速启动”。

如果需要直接启动来实现高速运行，最好选择反应式或永磁电机。这些电机的“空转频率”比较高。

4）步进电机相数选择

很多客户对步进电机的相数选择不太重视，大多是随意购买。事实上，不同相数的电机具有不同的工作效果。

相数越多，步距角可以越小，运行时的振动也会相对较小。

在大多数情况下，更常用两相电机。在高速、大扭矩的工作环境中，选择三相步进电机更为实用。

5）根据步进电机使用环境选择

特种步进电机防水防油，用于一些特殊场合。例如，水下机器人需要排水电机。对于特殊用途的电机，需要进行相应的选择。

6）根据您的实际情况是否需要特殊规格

特殊规格步进电机在技术范围内加工订购。例如输出轴的直径、长度、延伸方向等。

7）如有必要，最好与厂家技术工程师进一步沟通确认型号

如有必要，最好与技术工程师进一步沟通，确认您要选择的步进电机是否能够满足您要求的所有指标。

欢迎大家与我们交流。

审稿编辑：唐子红