发表于：2012/12/19 15:46:32
#0楼
混合式步进电机绕组与驱动器连接关系是否正确是该类电机使用的关键。文中通过对不同类型电机接线及驱动方式的分析，总结了两相混合步进电机接线与驱动规律。本文分析结论对工程实际应用有很好的指导作用。
二相混合步进电机
关键词：步进电机；驱动器；绕组接法；驱动方式
绝缘强度：1000VAC
绝缘电阻：100MΩ（500VDC）
绝缘类型：B type
径向负载：75N
轴向负载：15N
* 负载点在从轴末端起的1/3处
机座号从30～110的普通两相混合式步进电机，绝大多数采用转子齿数为50个齿，定子8个大齿的结构。这类电机产品一般引出线有四根，基本步距角1.8。同时未带细分的驱动器其接线端也为四个端子，有整步和半步两种工作方式。
步进电机规格 (单极线圈)
电机和驱动器基本形式通常我们看到的电机出线形式及驱动器接线端方式如图1所示，表l、表2为电机出线端子和驱动器接线端子含义。
图1和表l、表2所描述的为最基本的、标准的两相混合式步进电机及驱动器。在实际使用中，还有不同于这种形式的电机及驱动器。本文对工程实际中不同电机及驱动器出线形式进行分析对比，总结其中的共同点，并对正确运用进行分析说明。
2四根出线形式四根出线电机的绕组原理图、电机绕组空间分布图及驱动器接线图如图2所示。实际使用中，这种基本形式比较简单，电机与驱动器连接时相应端子相连即可保证电机与驱动器正常工作。图2(b)所示极性是当A相绕组正向通电时定子大齿上产生的极性。
型号
轴数
步距角
(°)
电压
(V)
相电流
(A/phase)
相电阻
(Ω/phase)
相电感
(mH/phase)
保持转矩
N.m(kgf.cm)
转子惯量
(×10-4kg.m2)
重量
(Kg)
接线
方式
103H7121-0140(0110)
单轴
(双轴)
1.8
4.8
1
4.8
9.3
0.39(4)
0.1
0.47
Ⅰ
103H7121-0440(0410)
2.5
2
1.25
1.9
103H7121-0740(0710)
1.8
3
0.6
0.8
103H7123-0140(0110)
6.7
1
6.7
15
0.83(8.5)
0.21
0.65
103H7123-0440(0410)
3.2
2
1.6
3.8
103H7123-0740(0710)
2.3
3
0.77
1.58
0.78(8.0)
103H7124-0140(0110)
7
1
7
12.5
0.98(10)
0.245
0.8
103H7124-0440(0410)
3.4
2
1.7
3.1
103H7124-0740(0710)
2.2
3
0.74
1.4
103H7126-0140(0110)
8.6
1
8.6
19
1.27(13)
0.36
0.98
103H7126-0440(0410)
4
2
2
4.5
103H7126-0740(0710)
2.75
3
0.9
2.2
步进电机规格 (双极线圈)
不带细分的驱动器基本运行方式有下面三种情况。
1)单四拍运行：A-B—A—B—A，步距角为1 8。。
2)双四拍运行：AB-B A—A B—BA—AB，步距角为1 8。，运行特性比单拍时好，常采用。
3)单双八拍运行：A—AB—B—B A—A—A B—B—BA—A，步距角为0．9。，经常采用，这种方式电机运行特性最好。
型号
轴数
步距角
(°)
电压
(V)
相电流
(A/phase)
相电阻
(Ω/phase)
相电感
(mH/phase)
保持力矩
N.m(kgf.cm)
转子惯量
(×10-4kg.m2)
重量
(Kg)
接线
方式
103H7121-5040(5010)
单轴
(双轴)
1.8
1.3
2
0.65
1.9
0.39(4)
0.1
0.47
Ⅱ
103H7123-5040(5010)
1.6
0.8
3.8
0.83(8.5)
0.21
0.65
103H7126-5040(5010)
2.1
1.05
4.5
1.27(13)
0.36
0.98
电机内部接线及旋转方向 (从安装基座处看) 3八根出线形式八根出线电机绕组原理图及电机绕组空间分布图如图3所示。对这种形式电机来说，有八根引出线，表面上构成四相电机。但从图3(b)中可以看出，该类绕组与上面的四根出线电机相同，只是把绕组进行了拆分，_奉质上仍为两相电机。有时把这种绕组也称为网相电机。早期曾有四相驱动器对其进行驱动，但驱动后基本步距角仍是1.8。，所以与上面相同。
实际使用时可用两相驱动器对电机进行驱动，将电机转化成两相，有串并联两种接法。
1)并联Ac——A，即A、c端子并接在一起作为两相电机的A端。
A c，即A、c端子并接在一起作为两相电机的A端。
BD——B，即B、D端子并接在-起作为两相电机的B端。
BD——B，即B、D端子并接在一起作为两相电机的B端。
2)串联A——AAc——短接，将中间A与c端子短接，减少了两个端子。
C——AB——BBD——短接，将中间B与D端子短接，又减少了两个端子。
D——B转化成两相后，运行方式就与上面相同了。通常，对这种八出线电机，并联连接时电机高速运行性能要好些。在此，要注意到，并联与串联若电机相电流不变，则为保证电机输出转矩不变，驱动器设置的相电流要进行调整。
尺寸图
4六根出线形式六出线电机绕组原理图、电机绕组空间分布图及驱动器接线图如图4所示。特点如下。
1)电机与驱动器接线一一对应。
2)六线电机既可用六线驱动器驱动，也可用四线驱动器驱动。反过来，六线驱动器不能驱动四线电机。
3)这种励磁方式为单极驱动。励磁状态如表4所示。
4)基本步距角仍为l.8。
5)绕组仅有一半时间在通电，绕组利用率低，发热也低。设计时电密可取得高些。
6)当采用四线驱动器驱动时变成了所有绕组同时都在通电，这时电流要设置的小一些，否则电机发热会很严重。
7)之所以有六线这种单极驱动，完全是由于早期的驱动器采用单向驱动的缘故。
5五根出线形式五出线电机绕组原理图、电机绕组空间分布图及驱动器接线图如图5所示。
五出线电机的特点如下。
1)电机与驱动器必须一一对应，即五线电机连五线驱动器，否则不能运行。
2)只能采用单极驱动方式。
3)绕组利用率低，电负荷可取高些。
4)目前这种电机与驱动器已较少，仅在一些专用产品中采用。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(即步进角)。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。6用四线驱动器驱动六出线电机对于上面的八出线电机，在没有六线驱动器情况下，又想用四线驱动器来驱动，办法很简单，只要将中问抽头悬空就行了。道理分析如下。
从上面分析可以看出，六出线电机的绕组在定子上的分布与四出线和八出线类似，也就是说中间抽头两端的绕组绕在相同的齿上。在六线驱动时为单极驱动，不通电的一半绕组存下一步中必然要通电，只是通电方向不变；那么现在让这个下时段通电的绕组在这个时间通电，但却把通电方向反过来，效果当然是好的，没问题的。而且由于绕组同时通电，再不是问断通电，电机的出力必然会增大。因此，六出线电机与四出线电机就完全相同了。
7结语机座号小于110的两相混合式步进电机定子绕组虽有不同出线方式，但本质是一样的，其绕组在空问的分布基本相同。目前采用最多方式是两相四线形式，为正反向通电，双极性驱动。电机出线多少与驱动器端子多少有对应关系，不可错用。应用中应关注不同绕组出线与驱动方式的相同点与不同点。
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二相混合步进电机
关键词：步进电机；驱动器；绕组接法；驱动方式
绝缘强度：1000VAC
绝缘电阻：100MΩ（500VDC）
绝缘类型：B type
径向负载：75N
轴向负载：15N
* 负载点在从轴末端起的1/3处
机座号从30～110的普通两相混合式步进电机，绝大多数采用转子齿数为50个齿，定子8个大齿的结构。这类电机产品一般引出线有四根，基本步距角1.8。同时未带细分的驱动器其接线端也为四个端子，有整步和半步两种工作方式。
步进电机规格 (单极线圈)
电机和驱动器基本形式通常我们看到的电机出线形式及驱动器接线端方式如图1所示，表l、表2为电机出线端子和驱动器接线端子含义。
图1和表l、表2所描述的为最基本的、标准的两相混合式步进电机及驱动器。在实际使用中，还有不同于这种形式的电机及驱动器。本文对工程实际中不同电机及驱动器出线形式进行分析对比，总结其中的共同点，并对正确运用进行分析说明。
2四根出线形式四根出线电机的绕组原理图、电机绕组空间分布图及驱动器接线图如图2所示。实际使用中，这种基本形式比较简单，电机与驱动器连接时相应端子相连即可保证电机与驱动器正常工作。图2(b)所示极性是当A相绕组正向通电时定子大齿上产生的极性。
型号
轴数
步距角
(°)
电压
(V)
相电流
(A/phase)
相电阻
(Ω/phase)
相电感
(mH/phase)
保持转矩
N.m(kgf.cm)
转子惯量
(×10-4kg.m2)
重量
(Kg)
接线
方式
103H7121-0140(0110)
单轴
(双轴)
1.8
4.8
1
4.8
9.3
0.39(4)
0.1
0.47
Ⅰ
103H7121-0440(0410)
2.5
2
1.25
1.9
103H7121-0740(0710)
1.8
3
0.6
0.8
103H7123-0140(0110)
6.7
1
6.7
15
0.83(8.5)
0.21
0.65
103H7123-0440(0410)
3.2
2
1.6
3.8
103H7123-0740(0710)
2.3
3
0.77
1.58
0.78(8.0)
103H7124-0140(0110)
7
1
7
12.5
0.98(10)
0.245
0.8
103H7124-0440(0410)
3.4
2
1.7
3.1
103H7124-0740(0710)
2.2
3
0.74
1.4
103H7126-0140(0110)
8.6
1
8.6
19
1.27(13)
0.36
0.98
103H7126-0440(0410)
4
2
2
4.5
103H7126-0740(0710)
2.75
3
0.9
2.2
步进电机规格 (双极线圈)
不带细分的驱动器基本运行方式有下面三种情况。
1)单四拍运行：A-B—A—B—A，步距角为1 8。。
2)双四拍运行：AB-B A—A B—BA—AB，步距角为1 8。，运行特性比单拍时好，常采用。
3)单双八拍运行：A—AB—B—B A—A—A B—B—BA—A，步距角为0．9。，经常采用，这种方式电机运行特性最好。
型号
轴数
步距角
(°)
电压
(V)
相电流
(A/phase)
相电阻
(Ω/phase)
相电感
(mH/phase)
保持力矩
N.m(kgf.cm)
转子惯量
(×10-4kg.m2)
重量
(Kg)
接线
方式
103H7121-5040(5010)
单轴
(双轴)
1.8
1.3
2
0.65
1.9
0.39(4)
0.1
0.47
Ⅱ
103H7123-5040(5010)
1.6
0.8
3.8
0.83(8.5)
0.21
0.65
103H7126-5040(5010)
2.1
1.05
4.5
1.27(13)
0.36
0.98
电机内部接线及旋转方向 (从安装基座处看) 3八根出线形式八根出线电机绕组原理图及电机绕组空间分布图如图3所示。对这种形式电机来说，有八根引出线，表面上构成四相电机。但从图3(b)中可以看出，该类绕组与上面的四根出线电机相同，只是把绕组进行了拆分，_奉质上仍为两相电机。有时把这种绕组也称为网相电机。早期曾有四相驱动器对其进行驱动，但驱动后基本步距角仍是1.8。，所以与上面相同。
实际使用时可用两相驱动器对电机进行驱动，将电机转化成两相，有串并联两种接法。
1)并联Ac——A，即A、c端子并接在一起作为两相电机的A端。
A c，即A、c端子并接在一起作为两相电机的A端。
BD——B，即B、D端子并接在-起作为两相电机的B端。
BD——B，即B、D端子并接在一起作为两相电机的B端。
2)串联A——AAc——短接，将中间A与c端子短接，减少了两个端子。
C——AB——BBD——短接，将中间B与D端子短接，又减少了两个端子。
D——B转化成两相后，运行方式就与上面相同了。通常，对这种八出线电机，并联连接时电机高速运行性能要好些。在此，要注意到，并联与串联若电机相电流不变，则为保证电机输出转矩不变，驱动器设置的相电流要进行调整。
尺寸图
4六根出线形式六出线电机绕组原理图、电机绕组空间分布图及驱动器接线图如图4所示。特点如下。
1)电机与驱动器接线一一对应。
2)六线电机既可用六线驱动器驱动，也可用四线驱动器驱动。反过来，六线驱动器不能驱动四线电机。
3)这种励磁方式为单极驱动。励磁状态如表4所示。
4)基本步距角仍为l.8。
5)绕组仅有一半时间在通电，绕组利用率低，发热也低。设计时电密可取得高些。
6)当采用四线驱动器驱动时变成了所有绕组同时都在通电，这时电流要设置的小一些，否则电机发热会很严重。
7)之所以有六线这种单极驱动，完全是由于早期的驱动器采用单向驱动的缘故。
5五根出线形式五出线电机绕组原理图、电机绕组空间分布图及驱动器接线图如图5所示。
五出线电机的特点如下。
1)电机与驱动器必须一一对应，即五线电机连五线驱动器，否则不能运行。
2)只能采用单极驱动方式。
3)绕组利用率低，电负荷可取高些。
4)目前这种电机与驱动器已较少，仅在一些专用产品中采用。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(即步进角)。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。6用四线驱动器驱动六出线电机对于上面的八出线电机，在没有六线驱动器情况下，又想用四线驱动器来驱动，办法很简单，只要将中问抽头悬空就行了。道理分析如下。
从上面分析可以看出，六出线电机的绕组在定子上的分布与四出线和八出线类似，也就是说中间抽头两端的绕组绕在相同的齿上。在六线驱动时为单极驱动，不通电的一半绕组存下一步中必然要通电，只是通电方向不变；那么现在让这个下时段通电的绕组在这个时间通电，但却把通电方向反过来，效果当然是好的，没问题的。而且由于绕组同时通电，再不是问断通电，电机的出力必然会增大。因此，六出线电机与四出线电机就完全相同了。
7结语机座号小于110的两相混合式步进电机定子绕组虽有不同出线方式，但本质是一样的，其绕组在空问的分布基本相同。目前采用最多方式是两相四线形式，为正反向通电，双极性驱动。电机出线多少与驱动器端子多少有对应关系，不可错用。应用中应关注不同绕组出线与驱动方式的相同点与不同点。
本文转载：http://www.wsstep.com威山智能