步进电机选型指南
何为步进电机
步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的大特点是其“数字性”，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。
步进电机的种类和特点
步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
* 反应式
定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。
* 永磁式
永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°)。
* 混合式
混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。
按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍 (0.007°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。
雷赛步进电机系列
雷赛两相、三相混合式步进电机，采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造，产品规格涵盖35-130范围。具有温升低、可靠性高的特点，由于其具有良好的内部阻尼特性，因而运行平稳，无明显震荡区。可满足不同行业、不同环境下的使用需求。
雷赛采用专利技术研发的三相步进电机驱动系统，更好地解决了传统步进电机低速爬行、有共振区、噪音大、高速扭矩小、起动频率低和驱动器可靠性差等缺点，具有交流伺服电机的某些运行特性，其运行效果可与进口产品相媲美。
两相步进电机命名规则
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上例表示机座号为57mm,两相混合式,步距角为1.8度,扭矩0.9Nm，设计序号01，单边出轴的电机。
三相步进电机命名规则
<>
上例表示机座号为57mm,三相混合式,步距角为1.8度,扭矩0.9Nm，设计序号01，单边出轴的电机。
两相步进电机选型列表
|
相数 |
外型 |
型号 |
静扭矩(NM) |
步距角(º) |
引线数 |
相电流 |
电阻(Ω) |
电感(mH) |
长度L(mm) |
转子惯量(g.cm²) |
重量(kg) |
适配驱动器 | |
|
串联 |
并联 | ||||||||||||
|
二相 |
35 |
35HS01 |
0.07 |
1.8 |
4 |
0.4 |
35 |
8.0 |
28 |
12 |
0.17 |
M415B/DM320/M325 | |
|
39 |
39HS02 |
0.065 |
1.8 |
4 |
0.6 |
15 |
16 |
34 |
20 |
0.18 |
M415B/DM320/M325 | ||
|
42 |
42HS02 |
0.22 |
1.8 |
4 |
0.4 |
12.5 |
21 |
40 |
57 |
0.24 |
DM320/DM422C/DM432C/ | ||
|
42HS03 |
0.34 |
1.8 |
8 |
0.7 |
1.4 |
4.6 |
4.0 |
48 |
82 |
0.34 | |||
|
57 |
57HS06 |
0.6 |
1.8 |
8 |
1.4 |
2.8 |
1.35 |
1.8 |
55 |
145 |
0.6 |
DM422C/DM432C/DM556/ | |
|
57HS09 |
0.9 |
1.8 |
8 |
2.1 |
4.2 |
0.8 |
1.2 |
54 |
260 |
0.6 | |||
|
57HS13 |
1.3 |
1.8 |
8 |
2.0 |
4.0 |
1.0 |
2.1 |
76 |
460 |
1.0 | |||
|
57HS22 |
2.2 |
1.8 |
8 |
2.8 |
5.6 |
0.67 |
1.8 |
76 |
480 |
1.1 | |||
|
86 |
86HS35 |
3.0 |
1.8 |
8 |
2.0 |
4.0 |
1.4 |
3.9 |
65 |
800 |
2.0 |
DM556/DM856/M752/ | |
|
86HS38 |
3.8 |
1.8 |
8 |
3.0 |
6.0 |
0.6 |
2.7 |
71 |
1200 |
2.6 | |||
|
86HS45 |
4.5 |
1.8 |
8 |
3.0 |
5.9 |
0.8 |
3.5 |
79.5 |
1400 |
2.3 | |||
|
86HS85 |
8.5 |
1.8 |
8 |
3.5 |
7.0 |
0.95 |
5.2 |
118 |
2800 |
3.8 | |||
|
110 |
110HS12 |
12 |
1.8 |
4 |
5.0 |
0.95 |
15 |
99 |
5500 |
5.0 |
MA860H/ND1182/ND2282/MD2278 | ||
|
110HS20 |
20 |
1.8 |
4 |
6.5 |
1.15 |
18.9 |
150 |
11000 |
8.4 |
MA860H/ND1182/ND2282/MD2278 | |||
|
130 |
130HS27 |
27 |
1.8 |
4 |
6.0 |
0.65 |
13.8 |
227 |
35000 |
13 |
ND2282/MD2278 | ||
|
130HS45 |
45 |
1.8 |
4 |
7.0 |
0.9 |
9.5 |
283 |
48400 |
19 |
ND2282/MD2278 | |||
三相步进电机选型列表
|
相数 |
外型 |
型号 |
静扭矩(NM) |
步距角(º) |
引线数 |
相电流 |
电阻(Ω) |
电感(mH) |
长度L(mm) |
转子惯量(g.cm²) |
重量(kg) |
适配驱动器 | |
|
串联 |
并联 | ||||||||||||
|
三相 |
57 |
573S05 |
0.6 |
1.2 |
6 |
5.2 |
1.3 |
1.7 |
50 |
110 |
0.6 |
3DM683/3ND583/3ND883 | |
|
573S09 |
0.9 |
1.2 |
6 |
3.5 |
0.7 |
1.7 |
56 |
300 |
1.0 |
3DM683/3ND583/3ND883 | |||
|
573S15 |
1.5 |
1.2 |
6 |
5.8 |
0.7 |
1.35 |
76 |
480 |
1.0 |
3DM683/3ND583/3ND883 | |||
|
86 |
863S22 |
2.26 |
1.2 |
6 |
5.0 |
0.96 |
2.4 |
71 |
1100 |
1.7 |
3DM683/3ND583/3ND883/ | ||
|
863S42 |
4.26 |
1.2 |
6 |
5.0 |
1.2 |
4.2 |
103 |
2320 |
2.85 | ||||
|
863S68H |
6.78 |
1.2 |
6 |
2.3 |
7.6 |
33 |
135 |
3300 |
4.0 | ||||
怎样选择步进电机和驱动器
• 判断需多大力矩： 静扭矩是选择步进电机的主要参数之一。负载大时，需采用大力矩电机。力矩指标大时，电机外形也大。
• 判断电机运转速度： 转速要求高时，应选相电流较大、电感较小的电机，以增加功率输入。且在选择驱动器时采用较高供电电压。
• 选择电机的安装规格： 如57，86，110等，主要与力矩要求有关。 • 确定定位精度和振动方面的要求情况：判断是否需细分，需多少细分。
• 根据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器。
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