厂家推荐24V驱动板供电的步进电机提高供电电压，会否获得更好的性能？ 【恢复】

jjldc

没做过步进电机

但从网上的各种讨论来看，貌似步进电机驱动的效率在于电流 

但是 一个正规的步进电机厂家，对其产品的参数的设置应该都是经过足够的测试而定的，能保证在其生命周期内的良好运行

提高电压应该就是提高电流，提高电流会使电机线圈发热，发热影响绝缘和寿命，容易造成匝间短路等故障



如果不讲究可靠性，牺牲电机寿命来提高其性能的话，我觉得可以一试

wqhe

大部分的驱动电压都是24V的，包括小日本的。只要驱动器做得好，24V是比较标准的。我觉得。。哈。。我自己做的驱动器在18V以下电压扭力和24V电压时的扭力小很多，但24V到36V感觉并不是很明显。。我认为是有个极限的值的。电压再加大没意义，就像电容滤波一样。

rifjft

建议连续测试6小时以上。工作电压建议先用24Ｖ的测试，没问题后再用30Ｖ的



提高步进电机的工作电压可以改善距频特性，也就是提高了电机的高速性能。驱动步进电机的是脉冲电压，电机得到的是脉冲能量。感性

负载电流是不能突变，有一个上升下降曲线。假如脉冲电压持续的时间没办法使电机获得足够的能量时，电机的力距就会下降。为了保证

电机获得足够的能量来保证力距不变，提高工作频率时也得提高工作电压

ztmailbox

... 相电压2.5V，想不够都难吧 ...



是的，好像够了，要看 阿莫 想达到多大的转速， 1000转/分（带6mm丝杠，相当于 10厘米/秒），这速度可以接受吧，有经验的朋友说一下



不是机子已经搞好了吗， 阿莫可以操机验证一把了啊

sas123123

“其实对于步进电机而言，重要的是控制电流，电压只是个表象。 当然电压要给够，否则驱动板也是 “巧妇难为无米之炊” 

其实你的这句话很对，电压要给够，我说的那些都是在电压给够的前提下，不过比如阿莫列出来的步进电机，相电压2.5V，想不够都难吧，你是带着驱动器去考虑问题，而为了弄明白电流电压的作用就要绕过驱动器直接考虑每个脉冲之间发生的事情，这也许就是你我看法不一致的原因吧，我也为我的过激抱歉。

ztmailbox

sas123123 跟你道歉 ， 没有冷嘲热讽的本意， 对不起了。

sas123123

【8楼】 ztmailbox 

第一条，请你把话看全，不要断章取义，我说的静态保持力矩和电流有关，和电压无关，你找个步进电机的资料看看，线圈电阻一般都多大？多数都在10欧以下，甚至1.X欧，你用24v电压，他能达到20A么，还不是因为驱动板限制了电流，驱动板把电流限制到多大和板子的限流电阻有关，和电压什么关系，只要超过最低要求电压就行，你说，电机的静止力矩和什么有关？



第二条，你说“步进电机转速和步进脉冲有关，你驱动电压再高，步进脉冲频率越低，转速越慢... ”，错，如果转速真的和步进脉冲有关，失步和超步是怎么回事，你知道么，驱动脉冲给了驱动板，驱动板会改变输出电流来驱动电机，使电机从一步转到下一步，电机的线圈是个电感，电流变化是缓慢的，电压越高，电流变化的速度越快，响应步进脉冲的速度越快，假如步进电机的线圈电阻5欧，想要步进电机转动到下一步需要相电流1A，你用5v的电压永远完成不了任务，用24v肯定比用12v快，看别人的东西要看明白再说，不要一知半解就跳出来，让人笑话，我说的一个状态到另一个状态是从一步到另一步，是发生在一个步进脉冲之间的事情，



第三条，你不知道没关系，这种高性能模式只是我为了直观而说的，全称是叫双极可逆全桥驱动方式，和细分无关，现在有些好一点的驱动器已经采用这种方式了。



讨论我欢迎，不过不要这样冷嘲热讽，我不是高人，到这里是来学习的，机械方面我是菜鸟，只不过恰巧遇到些自己了解一点的，与大家分享一些基本的原理。欢迎继续骚扰。

本贴被 sas123123 编辑过,最后修改时间：2008-11-26,12:50:58.

ztmailbox

天啊，莫非5楼就是传说中的室外高人，颠覆了我的好多概念，呵呵。。。 开个玩笑

引用1： 

     .....和电流有关，和电压无关。

     驱动电压都不够，驱动板能提供合适电流？ 这驱动板也太牛了。



引用2：

     但是驱动电压越高，步进电机从一个状态转动到另一个状态的速度就越快...

     步进电机转速和步进脉冲有关，你驱动电压再高，步进脉冲频率越低，转速越慢...



引用3：

    步进电机还有一种高性能模式...

    还有这样的模式？？？ 真不知道，我只知道驱动步进电机低速高细分、高速低细分的方式比较好...



其实对于步进电机而言，重要的是控制电流，电压只是个表象。 当然电压要给够，否则驱动板也是 “巧妇难为无米之炊”

sas123123

再说反电动势，这个影响要分两部分，一个是阻碍启动，一个是阻碍制动，电机的线圈就是一个电感，电感内的电流决定输出力矩。



在一个电感上施加一个电压，当然是电压越高，线圈内的电流达到某一确定电流值的时间越短，其中阻碍电流增加的就是反电动势，线圈中电流的时间常数和一定负载下的机械响应时间相比，应该远小于后者，否则机械运动跟不上驱动电流的变化，造成丢步。



另外，在驱动桥关闭的时候，线圈内的电流不会立即为零，会通过续流二极管流向电源，这个也是反向电动势的表现，这个电动势肯定要超过电源电压1-3V，不管电压多高。如果电压过大，转子启动加速度太大，电流停止后转子依靠惯性继续转动，超过了该有的位置，就是超步，也似应该避免的，所以现在多数驱动板会采用带制动的双极驱动，甚至上面说的高性能模式，来抵消高电压下过冲的影响。总之，高电压能带来高的性能，也会带来一些其他问题，比如低速振动，超步，噪音，是否采用，还是要根据需要，综合考虑。

sched

加大肯定是有好处的，不少是24V变压器出的24V交流然后整流后用的，差不多30V了，

sas123123

armok 阿莫

现在的步进电机驱动板一般都是恒流斩波的，这样的驱动方式下步进电机静止状态的保持力矩（就是定位时候的静力矩）和电流相关，和电压无关。但是驱动电压越高，步进电机从一个状态转动到另一个状态的速度就越快（也就是加速度），也就是相当于动力矩越大，在高速运动的时候，这些密集的强力脉冲会形成连续的较高的动态力矩，表现为高速运动状态不容易丢步，力量比较大。不过低速运动的时候这些强力的加减速运动会造成电机的振动和噪声，所以电压也不是越高越好，要实际接上负载测试，高速运动下力量足够就行了。



步进电机还有一种高性能模式，这种方式下低速运动也是由密集加速脉冲组成，不过加速方向有正有负，就是说即使低速运动也是在频繁的进一步退半步的形式组成，这样的好处是高低速动态响应性能都很好，起停静摩擦影响最低，缺点是功耗稍高，对轴承的损耗要大些。

ztmailbox

增大电压是为了提供电机所需的的工作电流，而不是超过电机的额定工作电流，所以不会有牺牲电机寿命一说



具体加在电机上的等效电流也不是供电电压说了算的，而是驱动板决定的。





听说不同的电机在相同的转速下产生的反电动势差别还很大，曾经听一个人说他测过一次，测到有30几伏



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在我的理解，驱动板的重要性要大于准确确定到底要采用多大供电电压

本贴被 ztmailbox 编辑过,最后修改时间：2008-11-26,10:41:21.

elder60

LZ的电机和57HS13较接近。见图





 (原文件名:和雷赛步进电机比较.JPG) 



贴57HS13的矩频曲线，供诸位分析参考用。





 (原文件名:57HS13矩频曲线.JPG) 

elder60

最好向厂家要一下“矩频曲线”。

按理说步进电机的选用，要保证系统的负载力矩不超过步进电机的矩频特性曲线，并留有一定余量。



另外提高供电电压，肯定会获得更好的性能。



用‘专用模拟驱动IC’做的驱动器，肯定不是最佳的。

elder60

阿莫：规格中

Voltage Current/Phase(V DC)             2.5

是什么意思？



另外，没有转动惯量和定位转矩。

elder60

我在“初学者求教：谁能介绍一下“步进电机矩频曲线的的测量方法及其如何应用”吗？”一贴中



http://ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=1913998&bbs_page_no=1&bbs_id=1027



把几个雷赛步进电机的矩频曲线画在一起。就是希望大家关注，讨论“矩频曲线”。

bigflower

在高转速下，一般要用高电压驱动，原因就是反电动势！！我曾经做过A3972的600转/分，电压在24V时扭矩很小，几乎稍加力就堵转了，但是上到50V后明显力矩增加了，我实际看了电机绕组上的波形，就是反电动势的问题。但是提高电压也带来一个问题就是低转速时电机过热。所以我现在的项目就是使用两个电源，高转速切换到40V电源，低转速切换到20-24V电源，其实就是在40V后面加了个2576输出20V。



一般步进电机好像没有超过1000转/分使用的吧（我指的是一般情况，即使到了1000转，电机也没有什么扭矩了，这是步进电机的特点）我觉得一般800转以上就要用伺服了吧。



以上只是个人的观点，不一定正确！！

Friendz

【16楼】 sas123123 老兄：



呵呵，我不是搞电机的，电机方面只是有些兴趣。我搞得比较杂，签名里说明了。。



论坛是一个开放的空间，什么都有，见到真正的专家，当然要赞叹一下了。。

sas123123

【15楼】 Friendz 

谢兄弟赞誉，专业做机电方向的？有机会还要向你请教，不要推辞哦。

Friendz

早把参数摆出来就能省很多文字。。。这不是1欧姆2.2mH的绕组嘛，24V应该足够了。阿莫可以用转动电机轴测量反向电动势的方法来检测24V够用否。具体可用调速电钻夹住步进电机轴，在一定转速测量绕组上的反压。不要将悬空的线圈绕组短路了。



同意 sas123123 的所有观点，真的是和我的想法完全一致，同行，赞一个。



有些网友讲的和实际相差很远，阿莫不会用坛子里的各种说法决定自己产品的参数吧。。。真的是很悬。



本贴被 Friendz 编辑过,最后修改时间：2008-11-30,15:26:44.

wqhe

驱动器一般是恒流控制的。电流已经钳位了，电压加大只是迅间电流大点。