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論壇公告:

中國步進電機應(yīng)用網(wǎng)：http://using.zgbjdj.com/

文章標(biāo)題：經(jīng)驗之談：兩相步進電機接線方法和電流設(shè)定問題

回復(fù)文章

作者：liuzhong 發(fā)表時間：2008-12-14 22:04:10

有好多網(wǎng)友在使用兩相步進電機時發(fā)現(xiàn)步進電機的轉(zhuǎn)矩小，或達不到額定標(biāo)稱的轉(zhuǎn)矩值，只好加大步進電機的尺寸和標(biāo)稱電流，以滿足動力要求。其實有的時候并不是電機的問題，而是在步進電機選擇或驅(qū)動器工作電流的設(shè)定上有不妥之處，沒有發(fā)揮出步進電機的****效率。

　　首先，從驅(qū)動器方面考慮，目前大多數(shù)兩相步進電機的驅(qū)動器是采用全橋輸出的四線接法，如果兩相步進電機也是四線的，驅(qū)動器按照電機的標(biāo)稱電流設(shè)定，應(yīng)該說是正確的，而且效率****，輸出轉(zhuǎn)矩能夠達到****值。目前，新生產(chǎn)的步進電機大多是這種形式的。而目前網(wǎng)友大多是買的二手早期生產(chǎn)的步進電機，多是兩相六線制的（四組兩對串聯(lián)線圈，每對有中心抽頭），還有少量八線制的（四組兩對獨立線圈）。

　　兩相六線制步進電機有兩種接法，第一種是舍棄中心抽頭接兩端，實際就是將每組的兩個相線圈串聯(lián)起來使用，電機堵轉(zhuǎn)矩大和效率高些，但是高速性能差。第二種是接中心抽頭和一端，這種接法電機高速性能好些，但是每相有一組線圈空閑，堵轉(zhuǎn)矩小和效率低些。目前網(wǎng)友大多是采用第一種接線方法。這就出現(xiàn)一個問題，兩相驅(qū)動器的電流到底應(yīng)該設(shè)置多大正確，一般還都是按電機標(biāo)稱電流值來設(shè)定，這就出現(xiàn)了前面提到的電機效率問題。

　一般步進電機標(biāo)注的電流是相電流（或電阻），就是每組線圈的電流值（或電阻），如果兩相六線制步進電機采用第一種接法，相當(dāng)于將兩組線圈串聯(lián)起來，那么其每相電阻加大，額定工作電流減小，即使驅(qū)動器設(shè)置成標(biāo)稱電流也達不到各相的額定輸出值。所以在選用驅(qū)動器和步進電機時出現(xiàn)電流匹配問題。正確的方法是應(yīng)將驅(qū)動器的輸出電流設(shè)定為步進電機額定相電流的0.7倍（也不是通常認為串聯(lián)起來的電流減半）。舉例，比如一個帶中心抽頭的兩相步進電機，標(biāo)稱電流是3A，驅(qū)動器電流應(yīng)該設(shè)定為3*0.7＝2.1A。所以就出現(xiàn)你盡管選了3A的步進電機，實際上它的功率相當(dāng)于兩相四線制的2.1A步進電機。

　　再談?wù)劙司€制的步進電機接法，也有兩種，第一種是將每兩組線圈串聯(lián)使用，這樣驅(qū)動器的電流也是設(shè)定為電機相電流的0.7倍，這種接法電機發(fā)熱量小，但是高轉(zhuǎn)速性能差些。第二種接法是將每兩組線圈并聯(lián)使用，驅(qū)動器的電流設(shè)定為電機相電流的1.4倍，其優(yōu)點是高轉(zhuǎn)速性能好些，但是電機發(fā)熱量大，但是步進電機有點溫度是正常的，只要低于電機的消磁溫度就行，一般步進電機的消磁溫度在105度左右。

　　所以在你有了輸出電流不可調(diào)的步進電機驅(qū)動器（指兩相全橋輸出驅(qū)動器，如網(wǎng)友常用的TA8435，TB6560、A3977等驅(qū)動芯片）后，如何選用步進電機很重要，如果你的驅(qū)動器是2A的，盡量選用兩相四線制2A的電機（如二手的日本東方電機大多是這種）如果你選用兩相六線制電機，就要選標(biāo)稱相電流為2 / 0.7＝2.9A（大約）的電機。這樣才能更好地發(fā)揮驅(qū)動器的作用。
不過你要是選用的驅(qū)動器是半橋輸出（如SLA7062M、SLA7026等驅(qū)動芯片），那只能接兩相六線制電機，驅(qū)動器的電流和電機標(biāo)稱電流是一致的。不過這種驅(qū)動器目前很少，效率低。

　　對于六線和八線步進電機相線圈采用并聯(lián)工作，可以發(fā)揮出****的輸出轉(zhuǎn)矩和表現(xiàn)出很好的動力性能，六線電機是無法接成并聯(lián)形式的，實際已經(jīng)在內(nèi)部串聯(lián)起來了，串聯(lián)的公共端是中心抽頭。只有八線電機的相線圈是可以并聯(lián)使用的。如果能將電機后蓋打開，看一下里邊的接線結(jié)構(gòu)，是可以進行改動的，使六線電機變成八線電機，這樣就可以并聯(lián)使用了，但不是所有的六線電機都能改制，只有從電機后面看到的連線接頭形式的可以改動，而有的電機是焊盤接頭，改制就需要高超的技術(shù)了。我已經(jīng)改制了幾個步進電機，即串聯(lián)也可以并聯(lián)使用，并聯(lián)使用時相電流是原來的1.4倍，高速運轉(zhuǎn)性能大大提高，轉(zhuǎn)矩也提高不少。我在另外一個帖子有詳細的改制方法介紹，可見對于電控部分步進電機和驅(qū)動器的電路設(shè)計使用，有的網(wǎng)友不是很注意發(fā)揮其****效果，一味追求高價位和大電流，追求高速度。其實里邊有很大的潛力能開發(fā)和利用，一個是你要認真計算一下機器載荷，到底需要多大的轉(zhuǎn)矩和速度，盡管你的驅(qū)動器和電機選的都很大，但是其效果沒有發(fā)揮出來，另外，你的速度也不要追求過高，想想實際加工過程中，你DIY機器的的進刀量又能有多大（要取決于機械結(jié)構(gòu)、刀具及加工材料材質(zhì)），速度高了也用不上，就像DIY雕刻機的機架一樣，其機架的剛度并不是靠加大材料的重量和厚度來提高的，而是靠結(jié)構(gòu)，一些網(wǎng)友做的小小的雕刻機竟有幾百公斤重，都是用20mm甚至更厚的鋼板做成，其實是一種很大的浪費，使用搬動也不方便，如果采用型材或者加工成筋骨結(jié)構(gòu)，在保證剛度不變的情況下，重量可以減輕一大半。電機和驅(qū)動器也是同樣，做好匹配可以達到事半功倍的效果，省錢省力。

　　附錄三洋57型雙軸頭兩相六線電機改造方法

　　我的步進電機是采用的三洋57型雙軸頭兩相四線電機（帶中心抽頭），相電流2.9A�？紤]到最

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