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雷利電機(jī)工程師教你步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算的方法
雷利電機(jī)工程師教你步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算的方法
剛接觸步進(jìn)電機(jī)的客戶通常會(huì)有設(shè)備上步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速是多少的疑問(wèn)，在這里雷利（HDB）電機(jī)工程師整理了有關(guān)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的相關(guān)計(jì)算公式，供大家參考。
1，常用計(jì)算公式： 轉(zhuǎn)速 (轉(zhuǎn) /分) =頻率(脈沖/秒) / 細(xì)分(脈沖/轉(zhuǎn)) 傳動(dòng)比 60轉(zhuǎn)速：電機(jī)每分鐘旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，常用單位： 轉(zhuǎn)/分(rpm 或 r/min.)。rpm : revolution per mintue轉(zhuǎn)/分 = 轉(zhuǎn)/秒60 轉(zhuǎn)/秒（rps 或 r/sec.）頻率：控制器每秒發(fā)出脈沖數(shù)，常用單位： 脈沖/秒 （pps 或 Hz）。pps : pulse per second細(xì)分：常用步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)來(lái)表示，常用單位：脈沖/轉(zhuǎn) （ppr 或 pulse/rev.）ppr : pulse per revolution（注：細(xì)分?jǐn)?shù)實(shí)際是指通過(guò)電子技術(shù)將步進(jìn)電機(jī)固有的每一步細(xì)分成的更多步數(shù)，但 目前國(guó)內(nèi)為了使用和計(jì)算方便而按上述每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)來(lái)標(biāo)注。）傳動(dòng)比：從動(dòng)輪齒數(shù)（或直徑）與主動(dòng)輪齒數(shù)（或直徑）的比值，通常用 i 表示。同步傳動(dòng) i=1；減速傳動(dòng) i1；增速傳動(dòng) i1 。按此定義減速機(jī)的傳動(dòng)比（即減速比）是大于 1 的。
2，已知角度和時(shí)間計(jì)算轉(zhuǎn)速： 轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分) =旋轉(zhuǎn)角度（度）/ 360 度 旋轉(zhuǎn)時(shí)間（秒）傳動(dòng)比 60（ 1 轉(zhuǎn) = 360 度 ）
3，已知長(zhǎng)度和時(shí)間計(jì)算轉(zhuǎn)速： 轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分) =運(yùn)行長(zhǎng)度（毫米）/ π 傳動(dòng)輪有效直徑（毫米） 運(yùn)行時(shí)間（秒）傳動(dòng)比604，已知行程長(zhǎng)度和絲桿導(dǎo)程和時(shí)間計(jì)算轉(zhuǎn)速： 轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分) =行程長(zhǎng)度（毫米）/ 絲桿導(dǎo)程（毫米）運(yùn)行時(shí)間（秒）傳動(dòng)比 60導(dǎo)程：螺紋環(huán)繞螺桿一周的距離叫導(dǎo)程。通常用 S 表示。單線螺紋（常用）的導(dǎo)程等于螺距 P，多線螺紋的導(dǎo)程等于頭數(shù)（n）乘以螺距，即 S=nP。注：以上 2，3，4 公式算的是平均轉(zhuǎn)速。如是變速運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算最大轉(zhuǎn)速。附注： 周期：事物在運(yùn)動(dòng)、變化過(guò)程中，某些特征多次重復(fù)出現(xiàn)，其連續(xù)兩次出現(xiàn)之間所經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫周期，常用 T 表示。頻率：物質(zhì)在 1s 內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫做頻率，常用 f 表示(f = 1/T)。單位為秒分之一，符號(hào)為 s-1。
為了紀(jì)念德國(guó)物理學(xué)家赫茲的貢獻(xiàn)，人們把頻率的單位命名為赫茲，簡(jiǎn)稱赫，符號(hào)為 Hz。每個(gè)物體都有由它本身性質(zhì)決定的與振幅無(wú)關(guān)的頻率，叫做固有頻率。信號(hào)：信號(hào)是帶有信息（如語(yǔ)言、音樂(lè)、圖像、數(shù)據(jù)等）的隨時(shí)間（和空間）變化的物理量或物理現(xiàn)象，其隨時(shí)間 t 變化的圖像稱為信號(hào)的波形。脈沖：科技名詞，主要指一個(gè)物理量在短持續(xù)時(shí)間內(nèi)突變后迅速回到其初始狀態(tài)的過(guò)程。脈沖信號(hào)： 瞬間突然變化，作用時(shí)間極短的電壓或電流稱為脈沖信號(hào)。可以是周期性重復(fù)的，也可以是非周期性的或單次的。脈沖信號(hào)是一種離散信號(hào)（數(shù)字信號(hào)），形狀多種多樣，與普通模擬信號(hào)（如正弦波）相比，波形之間在時(shí)間軸不連續(xù)（波形與波形之間有明顯的間隔）但具有一定的周期性是它的特點(diǎn)。最常見(jiàn)的脈沖波是矩形波（方波）。
在電子技術(shù)中，脈沖信號(hào)是一個(gè)按一定電壓幅度，一定時(shí)間間隔連續(xù)發(fā)出的電信號(hào)。 脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔稱為脈沖周期；而將在單位時(shí)間（通常指 1 秒）內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)稱為脈沖頻率。頻率是描述周期性循環(huán)信號(hào)（包括脈沖信號(hào)）在單位時(shí)間內(nèi)所出現(xiàn)的次數(shù)多少的計(jì)量名稱；頻率的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位是 Hz（赫）。頻率在數(shù)學(xué)表達(dá)式中用表示，其相應(yīng)的單位有：Hz（赫）、kHz（千赫）、MHz（兆赫）、GHz（吉赫）。其 1GHz=1000MHz，1MHz=1000kHz，1kHz=1000Hz。計(jì)算脈沖信號(hào)周期的時(shí)間單位及相應(yīng)的換算關(guān)系是：s（秒）、ms（毫秒）、μs（微秒）、ns（納秒），其中：1s=1000ms，1ms=1000μs，1μs=1000ns細(xì)分驅(qū)動(dòng)（微步驅(qū)動(dòng)）：將一個(gè)步距角細(xì)分成若干小步的驅(qū)動(dòng)，微步驅(qū)動(dòng)技術(shù)是一種電流波形控制技術(shù)。其基本思想是控制每相繞組電流的波形，使其階梯上升或下降，即在 0 和最大值之間給出多個(gè)穩(wěn)定的中間狀態(tài)，定子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中也就有了多個(gè)穩(wěn)定的中間狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的步數(shù)增多、步距角減小。采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以大大提高步進(jìn)電機(jī)的步矩分辨率，減小轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，避免低頻共振及降低運(yùn)行噪聲 。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器：是一種能使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的功率放大器，能把控制器發(fā)來(lái)的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移。主要由相序邏輯控制電路（環(huán)形分配器）和功率放大電路兩部分組成。步進(jìn)電機(jī)控制器：給步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器提供運(yùn)轉(zhuǎn)和方向等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的脈沖發(fā)生器。通常由 PLC 或者運(yùn)動(dòng)控制卡，單片機(jī)來(lái)做控制器。螺距：螺距指的是螺紋上相鄰兩牙對(duì)應(yīng)點(diǎn)的軸向距離，代號(hào)是 P。
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