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通常情况下转速在700转以后性能就会下降，有时步进电机的转速上不去，或电机卡死或者丢步，显而易见，如果我们遇到这种情况如何解决?

首先：电机的参数更改(例如：57步进电机电阻=0.5欧，电感=0.8mh ，如果要提高高速性能，我们可以将步进电机的电阻电感都相应的减小，这样会提高速度和高速力矩)。

其次可以提高步进驱动器的供电电压，这样高速时由于电压高所以换向时有效的电流磁场提高。

如果在交流和步进驱动器直流总线(如变压器)之间没有隔离的话，不要将直流总线的非隔离端口或非隔离信号的地接大地，这可能会导致设备损坏和人员伤害。因为交流的公共电压并不是对大地的，在直流总线地和大地之间可能会有很高的电压。

1、在多数高压步进驱动器系统中，所有的公共地和大地在信号端是接在一起的。多种连接大地方式产生的地回路很容易受噪音影响而在不同的参考点上产生流。

2、为了保持命令参考电压的恒定，要将步进驱动器的信号地接到控制器的信号地。它也会接到外部电源的地，这将影响到控制器和步进电机驱动器的工作。

3、屏蔽层接地是比较困难的，有几种方法。正确的屏蔽接地处是在其电路内部的参考电位点上。这个点取决于噪声源和接收是否同时接地，或者浮空。要确保屏蔽层在同一个点接地使得地电流不会流过屏蔽层。

伺服又称执行电动机，它将输入的电压信号转变为转轴的角位移或角速度输出，改变输入信号的大小和极性可以改变伺服电动机的转速与转向，输入的电压信号又称为控制信号或控制电压。

伺服电动机的种类多，用途广。例如在雷达天线系统中，雷达天线是由交流伺服电动机拖动的, 当天线发出去的无线电波遇到目标时，就会被反射回来送给雷达接收机；雷达接收机将目标的方位和距离确定后，向交流伺服电动机送出电信号，交流伺服电动机按照该电信号拖动雷达天线跟踪目标转动。

根据使用的不同，伺服电动机分为直流伺服电动机和交流伺服电动机两大类。直流伺服电动机输出功率较大，功率范围为1～600瓦，有的甚至可达上千瓦；而交流伺服电动机输出功率较小，功率范围一般为0.1～100瓦

1.步进的结构

步进电动机的定子、 转子铁心均由硅钢片叠压而成。定子上均匀分布六个磁极，磁极上装有线圈，相对两个极上的线圈串联起来组成三个独立的绕组，称为三相绕组。转子是四个均匀分布的齿，齿宽等于定子主磁极端面的有效宽度，转子上没有绕组，本身亦无磁性。

2.的工作原理

当u相绕组通电且v相、w相绕组都不通电时，由于磁通具有力图走磁阻小路径的特点，因而转子齿1和齿3的轴线与定子u极轴线对齐（负载转矩为零时），如图一所示。当u相断电且v相通电时， 转子便逆时针方向转过30°，使转子齿2和齿4的轴线与定子v极轴线对齐，如图二所示。当v相断电且w相通电时，转子再转过30°，使转子齿1和齿3的轴线与定子w极轴线对齐，如图三所示。如此循环往复,按u—v—w—u的顺序不断接通和断开控制绕组，气隙中将产生脉冲式的旋转磁场，转子就一步一步地按逆时针方向转动。

步进电动机的转速取决于定子绕组与接通、断开的频率，即输入的电脉冲频率，步进电动机的转向则取决于定子绕组轮流通电的顺序。若步进电动机的通电顺序改为u—w—v—u，则电动机为顺时针方向旋转。定子绕组与电源的接通或断开一般由数字逻辑电路或计算机软件来控制。

上述简单的三相反应式步进电动机的步距角太大，即每一步转过的角度太大，如用于精度要求较高的等控制系统，会严重影响到加工工件的精度。这种结构只在分析原理时采用，实际使用的步进电动机都是小步距角的三相反应式步进电动机

在此警告：当将接到驱动器时，请先确认电机已关闭。在驱动器通电期间，不能断开电机。学习网小编在此强烈建议不要将电机引线接到地上或电源上。

四线电机只能用一种方式连接。

六线电机可以用两种方式连接：串联、中心抽头。在串联模式下，电机在低速下运转具有更大的转矩，但是不能像接在中心抽头那样快速的运转。串联运转时，电机需要以低于中心抽头方式电流的30%运行以避免过热。

八线电机可以用两种方式连接：串联，并联。串联方式在低速时具有更大的转矩，而在高速时转矩较小。串联运转时，电机需要以并联方式电流的50%运行以避免过热。

一般步进电机都可以实现开环控制，即通过驱动器信号输入端输入的脉冲数量和频率实现步进电机的角度和速度控制，无需反馈信号。但是步进电机不适合使用在长时间同方向运转的情况，容易烧坏产品，即使用时通常都是短距离频繁动作较佳。

步进电机和驱动器构成步进电机驱动系统。步进电机驱动系统的性能，不但取决于步进电机自身的性能，也取决于步进电机驱动器的优劣。所以在使用接线上要注意以上事项，以免损坏!

交流伺服的结构与普通的单相的结构相似，其定子绕组则与单相式异步电动机结构相类似，其上装有两个在空间相隔90o的绕组，一个是励磁绕组wf，另一个是控制绕组wc，这两个绕组通常分别接在两个不同的交流（频率相同，相位不同）上，这一点与单相电容式异步电动机不同。其转子一般分为鼠笼转子和杯形转子两种结构型式。鼠笼转子和三相鼠笼式电动机的转子结构相似，杯形转子结构如图所示。杯形转子通常用铝合金或铜合金制成空心薄壁圆筒，为了减小磁阻，在空心杯形转子内放置固定的内定子。不同结构型式的转子都制成具有较小惯量的细长形。目前用得较多的是鼠笼转子。

图1 交流伺服电动机接线图 杯形转子伺服电动机结构图

交流伺服电动机以单相异步电动机原理为基础，励磁绕组wf接到电压为的交流电网上，控制绕组接到控制电压上，当有控制信号输入时，两相绕组便产生旋转磁场。该磁场与转子中的感应电流相互作用产生转矩，使转子跟着旋转磁场以一定的转差率转动起来，其旋转速度 为

式中，f为交流电源频率，hz；p为磁极对数；为电动机旋转磁场转速,s 为转差率。把控制电压的相位改变180o，则可改变伺服电动机的旋转方向。

根据伺服系统工作性质的要求，控制电压一旦取消，电动机必须立即停止转动。但众所周知，单相异步电动机一旦转动以后，即使取消控制电压，仅靠励磁电压单相供电也会继续转动，即存在“自转”现象，这意味着失去控制作用，是不允许的，因而交流必须解决“自转”问题。

从三相异步电动机的特性可知，转子电阻值对电动机的机械特性有较大的影响，如图5-4所示。当转子阻值增大到一定程度，例如图中时，大转矩可出现在 ＝1附近。为此目的，把伺服电动机的转子电阻设计得很大，使电动机在失去控制信号单相运行时，正转矩或负转矩的大值均出现在的地方，这样可得出图所示的机械特性曲线。

图2 不同转子阻值时的机械特性曲线及交流伺服电动机时的机械特性曲线

图2中曲线1为有控制电压时伺服电机的机械特性曲线，曲线为去掉控制电压后，脉动磁场分解为正、反两个旋转磁场对应产生的转矩曲线。曲线 为去掉控制电压后单相供电时的合成转矩曲线。从图中可看出，它与异步电动机的机械特性曲线不同，是在第二和第四象限内。当转速n为正时，电磁转矩t为负，当n为负时，t为正，即去掉控制电压后，单相供电时的电磁转矩的方向总是与转子转向相反，所以，是一个制动转矩。由于制动转矩的存在，可使转子迅速停止转动，从而避免“自转”现象。电机停止转动所需要的时间，比两相电压同时取消、单靠摩擦等制动方法所需的时间要短得多。这正是两相交流伺服电动机在工作时，励磁绕组始终接在电源上的原因。

增大伺服电机转子阻值，既有利于消除“自转”现象，同时还使稳定运行段加宽、启动转矩增大。目前通常采用高电阻材料制成的鼠笼导条，杯形转子的壁很薄，一般只有0.2～0.8mm，因而转子阻值较大，且惯量较小。

目前常用的交流伺服驱动器多为智能型驱动器，即除了电流放大作用外，也存在简单的控制功能。一般的永磁同步伺服即ac伺服电动机有位置（脉冲）控制、速度（模拟量）控制和转矩（模拟量）控制以及复合控制，控制方式的选择取决于系统的要求。它们的主要区别在于控制信号是一个什么指令以及使用的哪一环进行闭环（相对于驱动器，如图2-1所示）。位置控制时，控制信号是一个位置指令，速度环2、电流环1都是内环；速度控制时，控制信号是一个速度指令，位置环1没有接进来；转矩控制时，控制信号是一个转矩（电流）指令，位置环1和速度环2都未接入。复合控制用于一些特殊场合，或者先位置控制，后速度控制，或者先速度，后转矩控制。由于控制方式不同，控制信号及驱动器参数设置，外部接线都不一样。位置控制信号大都是脉冲加方向信号，而速度和转矩指令大都是模拟电压信号。

是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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（及步进角）。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。

步进电机控制系统结构如下，通过或是计算机等发送控制命令给电机驱动器，电机驱动器将控制命令转化为驱动信号给执行电机。

步进驱动控制面板的右侧为面板和步进电机面板的接口，包含步进电机的驱动信号，左侧为与运动控制器的接口，包含方向和脉冲等控制信号接口。

+a，-a, +b,-b,ac,bc信号为步进电机的线，用于驱动电机的运动。

+5v,pul+,dir+为与控制器相连的控制信号。

其含义为：

+5v为电源。

pul+为脉冲信号，用于位置模式下的电机控制。

dir+为方向信号，用于位置模式下的电机控制。

步进电机结构如下，单极性 (unipolar) 和双极性 (bipolar) 是步进电机常采用的两种驱动架构。单极性驱动电路使用四颗晶体管来驱动步进电机的两组相位，电机包含两组带有中间抽头的线圈，整个电机共有六条线与外界连接。这类电机有时又称为四相电机或应是双相位六线式步进电机。六线式步进电机虽又称为单极性步进电机，实际上却能同时使用单极性或双极性驱动电路。

单极半步运行的原理如下，通过驱动器控制电机线路，在相应的位置产生如下的磁场，驱动电机一步一步的运动。

步进电机一般用于开环伺服系统，由于没有位置反馈环节，固位置控制的精度由步进电机和进给丝杠等等来决定。虽档次低，但是结构简单价格较低。在要求不高的场合仍有广泛应用。在领域中大功率的步进电机一般用在进给运动（工作台）控制上，但是就控制性能来说其特性不如交流。振动、噪音也比较大。尤其是在过载情况下，步进电机会产生失步，严重影响加工精度，但其便宜的价格，方便使用的特点，在工业中的达广泛的应用