【步進電機】專為零基礎同學設計的步進電機系統課程，我就不信，這還學不會，帶你少走99%的彎路！！！

hello 大家好 我是大樹 那麼這節課呢 跟大家來講一講步進電機的一些基本應用啊 那我們總是會提到在自動化行業裏面有一些要求啊 對吧 既要精度高 還要成本低 對吧 那麼步進電機就是我們的最優節了 你省錢嘛 那麼我們今天這一課的話呢 分幾個內容來講 首先第一個步進電機特點是什麼 然後呢 步進電機爲什麼我們總是會說他沒有功率 在很多工程師面試的時候 人家都會挖坑問你 哎呀 你經常用步進電機多少瓦的呀 對吧 那你只要隨便回答一個數字 人家就會說你不專業 因爲這個東西他是沒有穩定功率的 爲什麼我們也會講 然後呢 基本參數有哪些 以及核心參數裏面 佈局角 分辨率 像素怎麼去解決 怎麼去理解 對吧 然後到最後呢 如何解決低頻振動問題 你要說他沒缺點 那不可能 總還是有缺點的 然後再包括我們在自動化控制的角度來講 我們去說開環和閉環 環到底是什麼東西 對不對 然後到最後的啊 我們爲何步進電機會丟步 然後呢 我再講兩個案例 這是我們整個課程的安排 那麼首先第一個步進電機的特點是什麼呢 這個就是步進電機 其實他的特點就是精準 他不像通用電機一樣 他通上電池就能走 哥們這玩意他通上電池是不能直接走的 他會一步一步的走 那麼通電的次數就要開始控制 每給一次通電 然後斷掉再給斷掉 再給那麼這是個什麼玩法呢 就說白了 就是我們經常講的脈衝式啊 他通過脈衝來控制這個步進電機的運行和停止 所以我們是這樣去理解的 稍等啊 我把它稍微調整一下 這些下移啊 所以我們現在面臨的第一個知識點就是什麼呢 就是步進電機的運行模式是啓動 停止 啓動 停止 就是不斷的循環往復的這麼走下去 他和我們其他的電機是不一樣的啊 走了停停他走 那麼他是到底怎麼走的呢 其實我們如果說把他的這個旋轉動作換成一個圓啊 對吧 換成一個圓 那麼他的走動其實就是不太熟練這個東西啊 那一次走一步 這是一號位置 這是二號位置 一次走一步他是這麼玩的 那麼這樣玩的好處在於什麼呢 我能夠控制啊 對吧 可以控制走多少步啊 來實現精確運行 你不會像其他的普通電機一樣 我們前面講過通用電機 那通用電機那玩意就是你通電他就走 斷電了之後 他會因爲自身慣性 他會轉一會兒 然後自己慢慢的停 對吧 所以步進電機的運行模式啊 運行模式和普通電機以及我們後面要講的四幅電機不一樣 對吧 運行模式他是不一樣的啊 有說法的一次走一步一次走一步 所以步據腳的概念其實就從這裏來的 我們後面會詳細來講 走走停停走走停停 所以呢 有好處也有壞處 但是至少呢 我們在這裏來講他的優勢啊 這個東西的優勢是什麼 首先第一個精度是有的 來等我先把我自己放小一點 有點礙事 優勢是什麼 這是這是本身對電機來說的一個基本特點 對吧 基本特點 那優點啊 優點對吧 有精度 你沒辦法說他精度特別高 但是的確是有精度 有精度運行 然後呢 控制方便對吧 控制方面 因爲我給他一個脈衝 他就往前走一步 那麼我給他多少個脈衝 他就走多少步 所以我們就會延伸出一種控制模式 就是我通過控制脈衝的總數能夠控制他走多少步 我也能夠通過控制他每分鐘或者是每秒鐘多少個脈衝來控制他的速度 對吧 通過每分鐘多少個脈衝來控制轉速 比如說我轉一圈 比如說比如旋轉一圈 也就是我們的360度 我打個備註 360度對吧 需要兩百步 比如說我們這樣子 那我每分鐘給他四百個脈衝 是不是意味着他一分鐘就轉兩圈 對吧 這就是我們說的脈衝頻率控制 我們控制的是頻率 然後第二個是通過控制脈衝的總數 來控制電機旋轉多少圈 比如說我就給他兩百個脈衝 所以他就只會轉一圈 對吧 就這麼去實現的 所以優點在這 非常簡單 對於電控來講的話也不難 你PLC負責給脈衝就完事了 這個非常簡單 但是需要注意的一點是什麼呢 就是他有缺點 他也有缺點 而他的缺點的話呢 我們在後面可能會要詳細的去講 比如說運行 對吧 往下拉一拉 圖線的話呢 到後面我們再去調整筆記的這個佈局 什麼玩意的 對吧 缺點 首先第一個 走走停停 走走停停容易出現什麼問題 振動問題 肯定啊 你要換的是人 我們在這散步的時候 要走一下停一下 走一下停一下 那不顛得慌嗎 對吧 所以振動這個問題對步進電機來講的話 一直是一個避不開的點 就你想去優化也好 想去怎麼樣也好 這很正常 對吧 這非常正常 這是第一個 然後第二個是什麼呢 就是這些跟他的結構有關係 你們知道他是如何實現走走停停的嗎 來看個動畫 這是一個步進電機 對吧 然後你可以發現了他有很多的很多的這個線圈 然後呢 這個線圈實際上的他現在在不斷的切換 你看他的顏色啊 就是我們在紅綠色之間來回切換 看到沒有 來回切換 那這樣子動的 那麼你會發現他每切換一次這個這個線圈的這個磁極啊 這個電這個電流方向 他每切換一次他就往前走一步 你看那我們現在這裏是紅色 這裏是綠色對吧 然後呢 切換一次往前走一步 對吧 切換 所以如果大家有一定的這個電學基礎的話 你就會知道我們在電學裏面會說有一個東西叫能次定律 這個能次定律呢 是指的我們這個線圈裏面 如果電流切換過於頻繁的時候 它會產生一個反向電動勢 知道吧 反向電動勢 這個反向電動勢就很容易 等下啊 我先把這個圖截一下啊 OK 這樣應該行 稍等啊 走走停停的問題 複製哇 這麼大個圖 縮小 對吧 然後呢 這裏往下拉啊 讓他們先走遠一點點啊 對吧 好 OK 容易出現反向電動勢 反向電動勢 反向電動勢是什麼意思 就是線圈內通過的電流不斷的切換正反 當然在三項異步電機裏面 我們可能也會面臨這個問題 但是不嚴重 爲什麼 因爲我很有可能我切換一次它就轉一圈了 對吧 三項異步電機 切換一到三次 就旋轉一圈 所以切換的頻率並不大 並不高 頻率沒有你想的那麼高 但是步進電機不一樣 步進電機不同啊 切換一次 前進一步 那你這玩意的話 旋轉一圈需要切換上百次 甚至上千次 那你要這樣玩的話 那它的反向電動勢是不是會很大呢 是的 對吧 是的 而反向電動勢很容易出現一個問題 什麼問題 會抵消原本的電流 它會抵消掉 所以這會造成一個問題 磁場強度下降 那磁場強度下降的結果是什麼 磁場強度下降的結果是什麼 那很顯然 很顯然啊 力矩下降 對吧 力矩下降也就意味着它的轉速 轉速和力矩其實是不成正比的 所以這是我們說步進電機的結構的一些基本缺陷 優點也有缺點也有 對吧 那反向電動勢在哪呢 在這 先確定的電流 它不斷的切換 所以缺點在這 走走停停 然後呢 還有就是反向電動勢的問題 對吧 也就是我們俗稱的電損 好了 這一節課呢 先講到這 我們下節課呢 再來講它剩下的兩個缺點