【問題1】步進(jìn)電機(jī)的步距角是什么？

【解答】

步進(jìn)電機(jī)的步距角表示控制系統(tǒng)每發(fā)送一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，也可以說，每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角，用 表示。圖1所示為某兩相步進(jìn)電機(jī)歩距角 =1.8°的示意。

圖1步距角1.8°（兩相電機(jī)）

步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)是來一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角，其角位移量或線位移量與電脈沖數(shù)成正比，即步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)距離正比于施加到驅(qū)動(dòng)器上的脈沖信號(hào)數(shù)（脈沖數(shù)）。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，可以得出圖2所示的脈沖數(shù)與轉(zhuǎn)動(dòng)角度的關(guān)系。

圖2脈沖數(shù)與轉(zhuǎn)動(dòng)角度的關(guān)系

【問題2】步進(jìn)電機(jī)如何進(jìn)行選型？

【解答】

一般而言，步進(jìn)電機(jī)的步距角、靜轉(zhuǎn)矩及電流三大要素確定之后，其電機(jī)型號(hào)便確定下來了。目前市場上流行的步進(jìn)電機(jī)是以機(jī)座號(hào)（電機(jī)外徑）來劃分的。根據(jù)機(jī)座號(hào)可分為：42BYG(BYG為感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)代號(hào)）、57BYG、86BYG、110BYG等國際標(biāo)準(zhǔn)，而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。圖3所示為57步進(jìn)電機(jī)外觀及其接線端子。

圖357步進(jìn)電機(jī)外觀及其接線端子

【問題3】步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器一般是如何接線的？

【解答】

步進(jìn)電機(jī)控制屬于“開環(huán)”控制的范圍，使用在定位精度一般的場合，比如機(jī)床的進(jìn)刀、絲杠的定位等，這里簡單介紹一下步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的使用方法。圖4所示為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的接線示意，其含義如表1所示。

圖4步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接線示意

【問題4】伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)通常會(huì)采用哪種方式？

【解答】

在實(shí)際應(yīng)用中，伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)通常會(huì)采用如圖5所示的方式，它包括電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子、軸承、編碼器、編碼器連接線、伺服電機(jī)連接線等。

圖5伺服電機(jī)的通用結(jié)構(gòu)

【問題5】伺服驅(qū)動(dòng)器有哪幾種控制模式？

【解答】

交流伺服驅(qū)動(dòng)器中一般都包含有位置回路、速度回路和轉(zhuǎn)矩回路，但使用時(shí)可將驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制器結(jié)合起來組合成不同的工作模式，以滿足不同的應(yīng)用要求。伺服驅(qū)動(dòng)器主要有速度控制、轉(zhuǎn)矩控制和位置控制等三種模式。

（1）速度控制模式

伺服驅(qū)動(dòng)器的速度控制采取跟變頻調(diào)速一致的方式進(jìn)行，即通過控制輸出電源的頻率來對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。此時(shí)，伺服電機(jī)工作在速度控制閉環(huán)，編碼器會(huì)將速度信號(hào)檢測反饋到伺服驅(qū)動(dòng)器，跟設(shè)定信號(hào)（如多段速、電位器設(shè)定等）進(jìn)行比較，然后進(jìn)行速度PID控制。

（2）轉(zhuǎn)矩控制模式

圖6所示的伺服驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)矩控制模式是通過外部模擬量輸入來控制伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。

圖6轉(zhuǎn)矩控制模式

（3）位置控制模式

驅(qū)動(dòng)器位置控制模式可以接受PLC或定位模塊等運(yùn)動(dòng)控制器送來的位置指令信號(hào)。以脈沖及方向指令信號(hào)形式為例，其脈沖個(gè)數(shù)決定了電機(jī)的運(yùn)動(dòng)位置，其脈沖的頻率決定了電機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度，而方向信號(hào)電平的高低決定了伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向。這與步進(jìn)電機(jī)的控制有相似之外，但脈沖的頻率要高很多，以適應(yīng)伺服電機(jī)的高轉(zhuǎn)速。