西门子6ES7215-1BG40-0XB0现货供应

当转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;脉冲频率越高，反向电动势越大。在反向电动势的作用下，电机的相电流随脉冲频率(或速度)的增大而减小，从而导致力矩下降。

步进电机连续运行时所产生的转矩成为动态电磁转矩，步进电机的动态特性可以用动态电磁转矩t与脉冲频率f之间的关系来描述，成为矩频特性。

随着脉冲频率f的升高，步进电机的大输出转矩要下降，这主要是由于定子控制绕组电感的影响而造成的。因为控制回路总有一定的电感，控制绕组通、断电后，电流均需一定的上升或下降时间。

当脉冲频率较低时，绕组通电和断电的周期较长，电流的波形比较接近于理想矩形波，电机负载能力较强。当脉冲频率升高后，通、断电周期缩短，电流来不及上升到稳定值就开始下降，脉冲频率越高，绕组中的平均电流越小，因而产生的平均转矩就要大幅度下降，电机的负载能力也就大幅度下降。

此外，当脉冲频率增加时，电机铁芯中的涡流损耗随之增加，使输出功率和转矩下降。当输入脉冲频率增加到一定值时，步进电机已无法带动任何负载，而且只要受到很小的扰动，就会振荡、失步，甚至停转。

的温度过高一直是大家在使用过程中非常头痛的一个问题，也是导致电机损坏的一个重要因素，那么，如何防止步进电机温度过高，出现步进电机温度过高又该如何处理呢？要解决这个问题我们得先弄清楚步进电机发热的原因，再来对症下药。

一、步进电机正常工作发热。我们通常见到的各类电机，内部都是有铁芯和绕组线圈的。绕组有电阻，通电会产生损耗，损耗大小与电阻和电流的平方成正比，这就是我们常说的铜损，如果电流不是标准的直流或正弦波，还会产生谐波损耗；铁心有磁滞涡流效应，在交变磁场中也会产生损耗，其大小与材料，电流，频率，电压有关，这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来，从而影响电机的效率。步进电机一般追求定位精度和力矩输出，效率比较低，电流一般比较大，且谐波成分高，电流交变的频率也随转速而变化，因而步进电机普遍存在发热情况，且情况比一般交流电机严重。

二、步进电机非正常发热

1.环境温度过高，散热条件差，安装接触面积不符合标准。

2.工作方式不符合技术要求，如三相六拍工作的电机改为双三拍工作，温升要变高。

3.驱动电路发生故障，长期工作在单一高电压下或长期工作在高频状态，同样要使电动机的温升变高。

4.高、低压供电的驱动电路在高频工作时，高压脉宽不能太宽，应按技术标准调整，否则温升也会高。

减少步进电机发热，就是减少铜损和铁损。减少铜损有两个方向：

减少电阻和电流，这就要求在选型时尽量选择电阻小和额定电流小的步进电机，但是这往往与力矩和高速的要求相抵触。

对于已经选定的步进电机，则应充分利用驱动器的自动半流控制功能和脱机功能，前者在电机处于静态时自动减少电流，后者干脆将电流切断。

细分驱动器由于电流波形接近正弦，谐波少，电机发热也会较少。减少铁损的办法不多，电压等级与之有关，高压驱动的电机虽然会带来高速特性的提升，但也带来发热的增加。所以应当选择合适的驱动电压等级，兼顾高速性，平稳性和发热，噪音等指标

是什么电机？

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，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。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。

当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。

通常见到的各类电机，内部都是有铁芯和绕组线圈的。绕组有电阻，通电会产生损耗，损耗大小与电阻和电流的平方成正比，这就是我们常说的铜损，如果电流不是标准的直流或正弦波，还会产生谐波损耗；铁心有磁滞涡流效应，在交变磁场中也会产生损耗，其大小与材料，电流，频率，电压有关，这叫铁损。

铜损和铁损都会以发热的形式表现出来，从而影响电机的效率。步进电机一般追求定位精度和力矩输出，效率比较低，电流一般比较大，且谐波成分高，电流交变的频率也随转速而变化，因而步进电机普遍存在发热情况，且情况比一般交流电机严重

传统的电流式控制方法是检测流经绕组的电流，并将反馈信号送到控制芯片，然后由控制芯片决定是增加还是降低绕组电流，以取得所需的电流强度。这种控制方法使电机在宽转速和宽电压范围内保持理想的转矩，非常适用于全步进和半驱动，而且实现起来非常容易。

闭环控制电路将电流施加到绕组。反电动势(bemf)会降低绕组电压，延长电流达到理想值的时间，因此，反电动势限制电机转速。虽然系统无需知道反电动势值，但是，不重视且不修正这个数值将会导致系统性能降低。

因为电源电压变化导致峰值电流有时波动幅度很大，所以，直到现在，工程师还是尽量避免使用电压式控制方法。工程师们还想避免反电动势随着电机转速增加而升高的问题。

在这种情况下，业内出现了能够补偿反电动势的智能电压式控制系统。这种驱动方法使电机运转更顺畅，微步分辨率更高，是对高精度定位和低机械噪声要求严格的应用的理想选择。电压式控制是一种开环控制：当正弦电压施加到电机相位时，机电系统将回馈正弦电流。

我们可以用数字方法补偿反电动势和峰流变化。在记住电机的准确特性（电机电感-转速曲线、反电动势-转速曲线、电机电阻）后，计算并施加电压，以取得理想的电流值。

电压式控制方法是向电机施加电压，而不是恒流。施加的电压值能够补偿并完全消除反电动势效应，施加电压的上升速率与因电机转速增加而导致反电动势上升的速率相同，保证电流幅度对转速曲线平坦。在已知所需电流后，就可以确定取得该电流需要施加的准确电压值。因此，电流是由电压间接控制，如图1所示。

图1：反电动势(bemf)补偿

电压式控制还节省了分流电阻，可取得高微步分辨率和极低的转矩脉动。事实上，意法半导体的l6470取得了多达128步的微步控制。

这款数字电机控制驱动器的核心是一个能够降低微控制器资源占用率的数字运动引擎(dme)。

数字运动控制引擎是由行为命令控制，例如，位置请求，并按照预设转速曲线边界驱动电机运动。全部指令集包括相对位置和位置(达到目标位置)、转速跟踪(达到并保持目标转速)和电机停止顺序，还包括机械位置管理专用命令。图2所示是前述部分命令。

图2：行为命令

该控制器通过具有菊花链功能的高速spi总线接口与主微控制器通信。

通过一个串行接口，一个微控制器能够管理多个控制器，从而控制多台步进电机，如图3所示。

图3：spi接口菊花链拓扑

值编码器广泛应用于自动控制，自动测量、遥控、计算机技术以及在上作角度和纵、横坐标的测量等，其坚固、可靠性高，寿命长，耐环境性强。值编码器的位置偏移量放在nvram中，断电也不会丢失，可以在使用sinamics或simotion过程中，还是有偶尔丢失的情况发生，值编码器位置值丢失原因有哪些？

一、没有正确使用值编码器

1、在回零时，未使用编码器标定，而是强制当前位置值，比如只用set home bbbbbbbb来设置零点，此时回零状态断电后丢失。

2、实际行程超出编码器量程，重新上电时，位置不准。可能使用虚拟圈数来扩展量程。

3、编码器校准后，进行了下载操作，把之前的回零状态又给冲掉了，此时需要重新回零。

4、sinamics回零后，没有执行copy ram to rom

二、其他原因

1、无法读取cf卡中的备份文件，在诊断缓冲区可以读到错误条目

2、电压闪变造成位置丢失

3、emc原因造成位置丢失

4、simotion的风扇电池模块年久失修而未更换

5、硬件坏了