教你如何区分两相和四相步进电机

看下图，就是步进电机的时序及接线图。
2相4拍（按图解释）：
第一拍（第一次的脉冲信号）：1~3组成的线圈黄线加+电压，兰线加-电压；2~4组成的线圈橙色加+，蓝色加-电压。结果是：电机移动了一个步进角的；
第2，3，4拍类推，结果是：电机向一方向给移动了一个步进角的；如此重复1，2，3，4电机就不停的转。如果反过来执行4，3，2，1，那电机就会反转，第一拍和第二拍（每拍之间的)时间长短就决定了电机的频率从而影响到转速

步进电机一般以安装法兰为选型规范，42的是指42mmX42mm的步进电机，56的雷同，这种电机应该是混合式的步进电机，步进电机的最大区别是扭力和步距角，一般电机机身长度和外径决定它的扭力，步距角由厂家提供，目前步进电机大部分以混合式为主，一般步距角有18 度 12 度 09度 072度，

步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式（控制系统发出一个脉冲，就可以让步进电机转动一个角度）,因为这个特点,步进电机可以和现代的数字控制技术相结合（特别适合于机电一体话产品）。不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机,步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。使用恰当的时候,甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美。

步进电机型号里面绝大多数都含有步进电机法兰尺寸，而步进电机常见的法兰尺寸是标准的，主要有：20，28,35,39,42,57,60,86,110,130等
他的根据尺寸不同也限制了他的最大扭矩不同

主要是结构不同，原理都是电磁效应相吸相斥的原理，步进电机的绕组是一对一对的，转子和定子都有相同的步距齿，电机尺寸越小步距齿越少按照同样加工工艺来说，也就是每走一步的角度越大，控制器要有多组绕组控制输出的。普通电机你是指普通两相交流电机和三相交流电动机，这种电机一般只有三组绕组，电流交变过程绕组按正弦交变产生磁场推动转子转动，基本不需要特定的控制器，也可以安装变频器用来调速使用

步进电机和普通电机的区别是很大的，步进电机是按照步进驱动器发出的脉冲来进行动作的，一个脉冲转动一个步距角，步进电机控制精确且能实现准确的调速，。普通的异步电机不需要驱动器的控制，实现调速需要借助减速机或者变频器才可实现。

步进电机在构造上有三种主要类型：反应式（Variable Reluctance，VR）、永磁式（Permanent Magnet,PM）和混合式（Hybrid Stepping,HS）。
反应式：定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达12°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。
永磁式：永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大（一般为75°或15°）。
混合式：混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。
按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为18°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为09°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍（0007°/微步）。由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。

步进电机的相数：是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为09°/18°、三相的为075°/15°、五相的为036°/072°
。
保持转矩：是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。
相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数，是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为09°/18°、三相的为075°/15°、五相的为036°/072°
。在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器，则‘相数’将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细分数，就可以改变步距角。目前应用最广泛的是两相和四相，四相电机一般用作两相，五相的成本较高。
拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即
A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A
固有步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度（转子齿数J运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/（504）=18度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（508）=09度（俗称半步）。这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’，它不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。
定位转矩（DETENT
TORQUE）：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的），DETENT
TORQUE
在国内没有统一的翻译方式，容易使大家产生误解；由于反应式步进电机的转子不是永磁材料，所以它没有DETENT
TORQUE。
最大静转矩：也叫保持转矩（HOLDING
TORQUE），电机在额定静态电作用下（通电），电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩，即定子锁住转子的力矩。此力矩是衡量电机体积（几何尺寸）的标准，与驱动电压及驱动电源等无关。通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如，当人们说2Nm的步进电机，在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2Nm的步进电机。
虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关，但过份采用减小气隙，增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。
最大静力矩的选择：
步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时（一般由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下，静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好，静力矩一旦选定，电机的机座及长度便能确定下来（几何尺寸）。

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