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漲知識：快來跟著雷利(HDB)學習步進電機
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如何簡單的判別步進電機發熱情況？又該如何減少發熱？ 步進電機表面溫度在70~80度都是正常的。簡單的溫度測量方法有：用點溫計的，也可以粗略判斷：用手可以觸摸1~2秒以上，不超過60度；用手只能碰一下，大約在70~80度；滴幾滴水，迅速氣化，則90度以上了。
減少發熱有兩種方法，第一種是減少銅損。減少銅損有兩個方向：減少電阻和電流，這就要求在選型時盡量選擇電阻小和額定電流小的電機。對兩相電機，能用串聯的電機就不用并聯電機。但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。對于已經選定的電機，則應充分利用驅動器的自動半流控制功能和脫機功能，前者在電機處于靜態時自動減少電流，后者干脆將電流切斷。另外，細分驅動器由于電流波形接近正弦，諧波少，電機發熱也會較少。
第二種是減少鐵損。減少鐵損的辦法不多，電壓等級與之有關，高壓驅動的電機雖然會帶來高速特性的提升，但也帶來發熱的增加。所以應當選擇合適的驅動電壓等級，兼顧高速性、平穩性和發熱、噪音等指標。 步進電機驅動器只有兩相，怎么驅動四相八線的電機？ 有些公司的驅動器全部按兩相設計，四相步進電機必須改接成兩相才能使用。所以這些公司往往要問客戶，希望電機接成串聯的還是并聯的。
以往，當八線步進電機嚴格標成四相時，客戶自然會認為四相電機和兩相驅動器不匹配，因此很多公司干脆將四相步進電機和兩相步進電機均標成兩相。兩相步進電機和四相步進電機實質上是一回事的真正道理就在于此。 但串聯或并聯會使電機繞組電阻和電感成倍變化，電機運行性能也會有明顯變化。并聯接法：四相繞組兩兩相并，繞組的電阻與電感成倍減小，電機運行時加速性能好，高速帶載力矩大，但是電機需要輸入1.4倍于額定電流的電流，發熱較大，對驅動器輸出能力要求相應提高。串聯接法：繞組的電阻與電感成倍的增大，此時需要的驅動器輸出電流為電機相電流的0.7倍，電機低速運行時穩定，噪音和發熱較小，對驅動器要求不高，但高速力矩損耗大。
下面是幾種常見的步進電機的接法圖。 a.四線電機和六線電機高速度模式：輸出電流設成等于或略小于電機額定電流值。 b.六線電機高力矩模式：輸出電流設成電機額定電流的0.7倍。 c.八線電機并聯接法：輸出電流應設為電機單極性接法電流的1.4倍。 d.八線電機串聯接法：輸出電流應設為電機單極性接法電流的0.7倍。 如何克服兩相步進電機在低速運轉時的振動和噪聲? 步進電機低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點，一般可采用以下方案來克服： a.如步進電機正好工作在共振區，可通過改變減速比等機械傳動避開共振區； b.采用帶有細分功能的驅動器，這是最常用的、最簡便的方法； c.換成步距角更小的步進電機，如三相或五相步進電機； d.換成交流伺服電機，幾乎可以完全克服震動和噪聲，但成本較高； e.在電機軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產品，但機械結構改變較大； f.電機的相電流設置過大，此時需通過驅動器將電流值設置為適配值。 g.使用帶動態濾波功能的驅動器。簡單地說，動態濾波功能使用了電容能充電和放電的特點，對低頻電流進行濾波，讓電流波形更加的平滑，達到步進電機在低速下運行平穩的目的。
有什么辦法能讓電機在高速運行中也有大扭矩？ 沒有，在高速運行中，步進電機的力矩會不可避免地下降，這是固有特性。步進電機的矩頻特性曲線： 因為轉矩近似與電流平方成正比，且步進電機的定子電阻存在電感，電機在運行的時候，各相繞組的電感形成了反電動勢，脈沖頻率越高→反電動勢越大→電流越小→力矩越小。在輸入脈沖頻率較低時，電流i的波形近似于矩形波，繞組中的平均電流較大，輸出力矩也較大。但是當脈沖頻率上升后，繞組中的電流i的波形接近三角波（電感的充放電需要時間），幅值下降，繞組中的平均電流下降，因此輸出力矩隨著下降。下面是示意圖，方便理解。
為什么步進電機無法高速啟動? 但若高于一定速度就無法啟動，并伴有嘯叫聲? 步進電機有一個技術參數：空載啟動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機不能正常啟動，可能發生丟步或堵轉。在有負載的情況下，啟動頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動，脈沖頻率應該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻(電機轉速從低速升到高速)。
除上述原因以外，產生嘯叫聲還可能是由于負載過大造成的，高速運轉時電機的輸出扭矩會下降，無法滿足負載要求時電機發生堵轉，并且嘯叫聲會隨著頻率的高低變化而變化，解決辦法是降低轉速或更換扭矩更大的電機。 此外電機在高速運行停止后會出現短促的嘯叫聲，這是由對相電流進行斬波造成的，只需將驅動器面板上的自動半流設置為有效即可。
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