步進電機主要是依相數來做分類
，而其中又以二相、五相步進電機為目前市場上所廣泛采用。二相步進電機每轉最細可分割為400等分，五相則可分割為1000等分
，所以表現出來的特性以五相步進電機較佳
、加減速時間較短、動態慣性較低。

　　

　　

電機構造：

　　

二相步進電機：8個主極‧；4相(2相)4極線圈

　　

五相步進電機：10個主極‧；5相2極線圈

　　

分解能：

　　

二相步進電機：1.8°/0.9°（200、400分割/圈）

　　

五相步進電機：0.72°/0.36°（500、1000分割/圈），較二相步進電機高出2.5倍

　　

振動性：

　　

二相步進電機：100-200pps之間為低速共振領域
，振動較大，無顯著共振點

　　

五相步進電機：低振動
，速度—轉矩特性，於速度上不及五相步進電機
，高速度
、高轉矩

　　

步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)是(shi)一(yi)種(zhong)離(li)散(san)運(yun)動(dong)的(de)裝(zhuang)置(zhi)
，它(ta)和(he)現(xian)代(dai)數(shu)字(zi)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)有(you)著(zhe)本(ben)質(zhi)的(de)聯(lian)係(xi)。在(zai)目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)的(de)數(shu)字(zi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong)，步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)的(de)應(ying)用(yong)十(shi)分(fen)廣(guang)泛(fan)。隨(sui)著(zhe)全(quan)數(shu)字(zi)式(shi)交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)係(xi)統(tong)的(de)出(chu)現(xian)
，交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)地(di)應(ying)用(yong)於(yu)數(shu)字(zi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong)。為(wei)了(le)適(shi)應(ying)數(shu)字(zi)控(kong)製(zhi)的(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)，運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)或(huo)全(quan)數(shu)字(zi)式(shi)交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)作(zuo)為(wei)執(zhi)行(xing)電(dian)動(dong)機(ji)。雖(sui)然(ran)兩(liang)者(zhe)在(zai)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)上(shang)相(xiang)似(si)（脈衝串和方向信號），但在使用性能和應用場合上存在著較大的差異。

　　

　　

兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、1.8°，五相混合式步進電機步距角一般為0.72°、0.36°。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產的一種用於慢走絲機床的步進電機，其步距角為0.09°
；德國百格拉公司（bergerlahr）生產的三相混合式步進電機其步距角可通過撥碼開關設置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°

、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進電機的步距角。

 

交流伺服電機的控製精度由電機軸後端的旋轉編碼器保證。以鬆下全數字式交流伺服電機為例
，對於帶標準2500線編碼器的電機而言
，由於驅動器內部采用了四倍頻技術
，其脈衝當量為360°/10000=0.036°。對於帶17位編碼器的電機而言
，驅動器每接收217=131072個脈衝電機轉一圈
，即其脈衝當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈衝當量的1/655。

　　

步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)在(zai)低(di)速(su)時(shi)易(yi)出(chu)現(xian)低(di)頻(pin)振(zhen)動(dong)現(xian)象(xiang)。振(zhen)動(dong)頻(pin)率(lv)與(yu)負(fu)載(zai)情(qing)況(kuang)和(he)驅(qu)動(dong)器(qi)性(xing)能(neng)有(you)關(guan)

，一(yi)般(ban)認(ren)為(wei)振(zhen)動(dong)頻(pin)率(lv)為(wei)電(dian)機(ji)空(kong)載(zai)起(qi)跳(tiao)頻(pin)率(lv)的(de)一(yi)半(ban)。這(zhe)種(zhong)由(you)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)所(suo)決(jue)定(ding)的(de)低(di)頻(pin)振(zhen)動(dong)現(xian)象(xiang)對(dui)於(yu)機(ji)器(qi)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)轉(zhuan)非(fei)常(chang)不(bu)利(li)。當(dang)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)工(gong)作(zuo)在(zai)低(di)速(su)時(shi)，一(yi)般(ban)應(ying)采(cai)用(yong)阻(zu)尼(ni)技(ji)術(shu)來(lai)克(ke)服(fu)低(di)頻(pin)振(zhen)動(dong)現(xian)象(xiang)，比(bi)如(ru)在(zai)電(dian)機(ji)上(shang)加(jia)阻(zu)尼(ni)器(qi)，或(huo)驅(qu)動(dong)器(qi)上(shang)采(cai)用(yong)細(xi)分(fen)技(ji)術(shu)等(deng)。

　　

交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)運(yun)轉(zhuan)非(fei)常(chang)平(ping)穩(wen)

，即(ji)使(shi)在(zai)低(di)速(su)時(shi)也(ye)不(bu)會(hui)出(chu)現(xian)振(zhen)動(dong)現(xian)象(xiang)。交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)係(xi)統(tong)具(ju)有(you)共(gong)振(zhen)抑(yi)製(zhi)功(gong)能(neng)，可(ke)涵(han)蓋(gai)機(ji)械(xie)的(de)剛(gang)性(xing)不(bu)足(zu)

，並(bing)且(qie)係(xi)統(tong)內(nei)部(bu)具(ju)有(you)頻(pin)率(lv)解(jie)析(xi)機(ji)能(neng)（fft），可檢測出機械的共振點，便於係統調整。

　　

　　

步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降
，且在較高轉速時會急劇下降
，所以其最高工作轉速一般在300～600rpm。

　　

交流伺服電機為恒力矩輸出
，即在其額定轉速（一般為2000rpm或3000rpm）以內，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。

　　

　　

步bu進jin電dian機ji一yi般ban不bu具ju有you過guo載zai能neng力li。交jiao流liu伺si服fu電dian機ji具ju有you較jiao強qiang的de過guo載zai能neng力li。以yi鬆song下xia交jiao流liu伺si服fu係xi統tong為wei例li，它ta具ju有you速su度du過guo載zai和he轉zhuan矩ju過guo載zai能neng力li。其qi最zui大da轉zhuan矩ju為wei額e定ding轉zhuan矩ju的de三san倍bei，可ke用yong於yu克ke服fu慣guan性xing負fu載zai在zai啟qi動dong瞬shun間jian的de慣guan性xing力li矩ju。步bu進jin電dian機ji因yin為wei沒mei有you這zhe種zhong過guo載zai能neng力li，在zai選xuan型xing時shi為wei了le克ke服fu這zhe種zhong慣guan性xing力li矩ju，往wang往wang需xu要yao選xuan取qu較jiao大da轉zhuan矩ju的de電dian機ji，而er機ji器qi在zai正zheng常chang工gong作zuo期qi間jian又you不bu需xu要yao那na麼me大da的de轉zhuan矩ju，便bian出chu現xian了le力li矩ju浪lang費fei的de現xian象xiang。

　　

　　

bujindianjidekongzhiweikaihuankongzhi，qidongpinlvguogaohuofuzaiguodayichuxiandiubuhuoduzhuandexianxiang，tingzhishizhuansuguogaoyichuxianguochongdexianxiang，suoyiweibaozhengqikongzhijingdu，yingchulihaosheng
、jiangsuwenti。jiaoliusifuqudongxitongweibihuankongzhi，qudongqikezhijieduidianjibianmaqifankuixinhaojinxingcaiyang，neibugouchengweizhihuanhesuduhuan，yibanbuhuichuxianbujindianjidediubuhuoguochongdexianxiang
，kongzhixingnenggengweikekao。

　　

　　

步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鍾幾百轉）需要200～400毫秒。交流伺服係統的加速性能較好
，以鬆下msma400w交流伺服電機為例，從靜止加速到其額定轉速3000rpm僅需幾毫秒，可用於要求快速啟停的控製場合。

 

綜zong上shang所suo述shu，交jiao流liu伺si服fu係xi統tong在zai許xu多duo性xing能neng方fang麵mian都dou優you於yu步bu進jin電dian機ji。但dan在zai一yi些xie要yao求qiu不bu高gao的de場chang合he也ye經jing常chang用yong步bu進jin電dian機ji來lai做zuo執zhi行xing電dian動dong機ji。所suo以yi，在zai控kong製zhi係xi統tong的de設she計ji過guo程cheng中zhong要yao綜zong合he考kao慮lv控kong製zhi要yao求qiu

、成本等多方麵的因素
，選用適當的控製電機。

　　

步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。通俗一點講：當步進驅動器接收到一個脈衝信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（及步進角）。

　　

您可以通過控製脈衝個數來控製角位移量，從而達到準確定位的目的；同時您可以通過控製脈衝頻率來控製電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。

　　

步進電機分三種：永磁式（pm），反應式（vr）和混合式（hb）

　　

永磁式步進一般為兩相，轉矩和體積較小
，步進角一般為7.5度或15度；

　　

反應式步進一般為三相，可實現大轉矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發達國家80年代已被淘汰；

　　

混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優點。它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為0.72度。這種步進電機的應用最為廣泛。

　　

主要視具體應用情況而定
，簡單地說要確定：負載的性質（如水平還是垂直負載等），轉矩、慣量、轉速、精度、加減速等要求，上位控製要求（如對端口界麵和通訊方麵的要求）

，主要控製方式是位置、轉矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源
，或電池供電，電壓範圍。據此以確定電機和配用驅動器或控製器的型號。

　　

　　

其實，選擇什麼樣的電機應根據具體應用情況而定，各有其特點。請見下表，自然明白。

 

根(gen)據(ju)電(dian)機(ji)的(de)電(dian)流(liu)，配(pei)用(yong)大(da)於(yu)或(huo)等(deng)於(yu)此(ci)電(dian)流(liu)的(de)驅(qu)動(dong)器(qi)。如(ru)果(guo)需(xu)要(yao)低(di)振(zhen)動(dong)或(huo)高(gao)精(jing)度(du)時(shi)，可(ke)配(pei)用(yong)細(xi)分(fen)型(xing)驅(qu)動(dong)器(qi)。對(dui)於(yu)大(da)轉(zhuan)矩(ju)電(dian)機(ji)

，盡(jin)可(ke)能(neng)用(yong)高(gao)電(dian)壓(ya)型(xing)驅(qu)動(dong)器(qi)
，以(yi)獲(huo)得(de)良(liang)好(hao)的(de)高(gao)速(su)性(xing)能(neng)。

　　

　　

2相電機成本低，但在低速時的震動較大，高速時的力矩下降快。5相電機則振動較小

，高速性能好，比2相電機的速度高30~50%
，可在部分場合取代伺服電機。

　　

　　

直流伺服電機分為有刷和無刷電機。

　　

有刷電機成本低
，結構簡單，啟動轉矩大
，調速範圍寬，控製容易，需要維護
，但維護方便（換碳刷），產生電磁幹擾，對環境有要求。因此它可以用於對成本敏感的普通工業和民用場合。

　　

無wu刷shua電dian機ji體ti積ji小xiao，重zhong量liang輕qing，出chu力li大da
，響xiang應ying快kuai，速su度du高gao，慣guan量liang小xiao，轉zhuan動dong平ping滑hua，力li矩ju穩wen定ding。控kong製zhi複fu雜za，容rong易yi實shi現xian智zhi能neng化hua，其qi電dian子zi換huan相xiang方fang式shi靈ling活huo
，可ke以yi方fang波bo換huan相xiang或huo正zheng弦xian波bo換huan相xiang。電dian機ji免mian維wei護hu，效xiao率lv很hen高gao，運yun行xing溫wen度du低di，電dian磁ci輻fu射she很hen小xiao，長chang壽shou命ming，可ke用yong於yu各ge種zhong環huan境jing。

　　

交jiao流liu伺si服fu電dian機ji也ye是shi無wu刷shua電dian機ji，分fen為wei同tong步bu和he異yi步bu電dian機ji，目mu前qian運yun動dong控kong製zhi中zhong一yi般ban都dou用yong同tong步bu電dian機ji
，它ta的de功gong率lv範fan圍wei大da，可ke以yi做zuo到dao很hen大da的de功gong率lv。大da慣guan量liang，最zui高gao轉zhuan動dong速su度du低di，且qie隨sui著zhe功gong率lv增zeng大da而er快kuai速su降jiang低di。因yin而er適shi合he做zuo低di速su平ping穩wen運yun行xing的de應ying用yong。

　　

6、使用電機時要注意的問題

　　

上電運行前要作如下檢查：

　　

1）電源電壓是否合適（過壓很可能造成驅動模塊的損壞）
；對於直流輸入的+/-極性一定不能接錯

，驅動控製器上的電機型號或電流設定值是否合適（開始時不要太大）
；

　　

2）控製信號線接牢靠，工業現場最好要考慮屏蔽問題（如采用雙絞線）；

　　

3）不要開始時就把需要接的線全接上，隻連成最基本的係統，運行良好後
，再逐步連接。

　　

4）一定要搞清楚接地方法，還是采用浮空不接。

　　

5）開始運行的半小時內要密切觀察電機的狀態，如運動是否正常，聲音和溫升情況

，發現問題立即停機調整。