步进电动机系统的应用场景和特点

1.步进电动机选用的基本原则

合理选用步进电动机是比较复杂的问题，需要根据电动机在整个系统中的实际工作情况，经过分析后才能正确选择。现仅就选用步进电动机最基本的原则介绍如下：

（1）步距角α 步距角应满足

式中，i为传动比；α_min为系统对步进电动机所驱动部件的最小转角。

（2）精度 步进电动机的精度可用步距误差或积累误差衡量。积累误差是指转子从任意位置开始，经过任意步后，转子的实际转角与理论转角之差的最大值，用积累误差衡量精度比较实用。所选用的步进电动机应满足

Δθ_m≤i[Δθ_s]

式中，Δθ_m为步进电动机的积累误差；[Δθ_s]——系统对步进电动机驱动部分允许的角度误差。

（3）转矩 为了使步进电动机正常运行（不失步、不越步），正常起动并满足对转速的要求，必须考虑：

1）起动转矩。一般起动转矩选取为

式中，M_q为电动机起动转矩；M_l0为电动机静负载转矩。

根据步进电动机的相数和拍数，起动转矩的选取如表10-48所示。M_jm为步进电动机的最大静转矩，是步进电动机技术数据中给出的。(www.xing528.com)

表10-48 步进电动机相数、拍数、起动转矩表

2）在要求的运行频率范围内，电动机运行转矩应大于电动机的静载转矩与电动机转动惯量（包括负载的转动惯量）引起的惯性力之和。

（4）起动频率。由于步进电动机的起动频率随着负载转矩和转动惯量的增大而降低，因此相应负载转矩和转动惯量的极限起动频率应满足

f_t≥[f_op]_m

式中，f_t为极限起动频率；[f_op]_m为要求步进电动机最高起动频率。

2.西门子6FC5系列步进电动机技术性能数据

西门子6FC5系列步进电动机技术性能数据见表10-49，安装尺寸如图10-32所示。

表10-49 西门子6FC5系列步进电动机技术性能数据 （单位：mm）

图10-32 西门子6FC5系列步进电动机安装尺寸