浅谈步进电机的高频机械特性（无烦人的公式，纯感性认知）

番茄唐龙

一般认为步进电机在较低的脉冲频率下具有较好启动性能，也就是启动力矩较大，通常我们理解为这是由于在低频时定子线圈的感抗较小电流较大励磁强度较大，所以输出转矩较大。而在高频时的启动性能就较差，当输入的脉冲频率高到一定程度是就会出现丢步，甚至无法带动负载启动的情况。

对于这种情况一般我们理解为这是由于高频时线圈的感抗较高电流较小励磁强度降低，所以输出转矩较小，定子绕组中电感的存在是使脉冲频率曾高后电动机的负载能力下降的主要原因，因为有电感就相应的有一定的电气时间常数（电感与电阻的比值），使定子绕组中的电流达到稳定值的时间加长。

我们可以这样理解：加载定子线圈两端的脉冲电源电压不变，频率改变时，则在线圈内产生的电场强度不变，则电子受到电场的加速度不变（不同频率下只要电压不变则电场强度不变）。而电流的定义为：单位时间内通过过导体横截面的电荷量，（按照现阶段的理论电子是可以在导体中自由运动的）而单位时间内通过导体的横截面的电荷量与电子的流动速度有关，而电子的流动速度与加速度及加速时间有关，低频脉冲输入时单个脉冲产生的电场的保持时间较长。

这意味着电子有足够的加速时间达到稳定的速度，宏观上就是形成稳定的电流且此电流能保持一段时间。从而形成稳定的较强的励磁强度，由此驱动的转子便能输出较大的转矩，相反高频脉冲输入时单个脉冲形成的电场时间较短这意味着电子没有足够的时间加速到足够的速度电场便消失了，宏观上看就是电流强度较弱，励磁强速较低，（另外高频时还会产生较大的感抗，此感抗可理解为系统摩擦力，减小电子的加速度，当然过高的脉冲频率还会产生电流的趋肤效应，这势必引起电阻效应，由此可见高频驱动步进电机时可谓祸不单行啊）。

为了解决步进电机的此弊端目前采用的一种较为有效的办法是用双电源供电，即在定子绕组电流的上升阶段用高压电源供电，以缩短达到预定的稳定电流值的时间，而后再改为低电压电源供电以维持其电流值，此方法可以大大提高高频时的最大转矩，另外还有恒压频比输入等方式，也可一定程度增大步进电机的高频转矩。
注：电气时间常数（感抗/绕组电阻)决定了绕组通电的持续时间，其的值在一定范围内越小越好，他可以保证在单个脉冲发送完后步进电机任然有足够的动力及时间加速启动起来。

欢迎大伙各抒己见也欢迎大力拍砖，仅此抛砖引玉足以。

angel1399793

电机完全不懂，只是听说伺服有击溃步进并称霸数控等精确定位工业的趋势

钱塘小宝

楼上说反了吧

沙滩的足迹

伺服和步进是各自独立的工业应用范围和体系，互为补充，改善就是画蛇添足
步进就是普通电机的升级版，在一定的速度下，可以一某个合理的小单位控制住其运动，有些高级的光学仪器，如光刻机还是用的步进电机，看中的就是这个，它的应用特性决定了它讲究的是精度，对速度不那么敏感；
伺服是电机的最高级应用，不仅可以以某个合理小单位控制住其运动，还可以高速和过载，想怎么玩就怎么玩，价格就贵了哦

奇_点

完全被标题骗了，还不如写公式简单清晰

奇_点

不知道大侠说的双电源技术有没有成熟应用？本人孤陋寡闻，没有用过。这个双电源如何平缓切换，会不会在低频时反而将振动问题放大？切换时序如何控制，会不会更容易失步或越步？高频扭矩不足方面，恒流斩波控制和细分控制都已很成熟。

番茄唐龙

低频时不用的

欧阳绝痕

什么时候用步进电机，什么时候用伺服电机，哪位大侠可以详细、清晰地总结一下？

谁是谁1989

步进电机没怎么接触过，反正一直都是在玩伺服，

中等公差belee

我一直没想通的是这个，在给定电压下（即给定磁场下）电子在一根导线里可以定向移动，那么北京到广东的直达电线里，北京的某个电子可以跑到广东去码？如果能，需要多久的时间？如果电子跑到广东去的时候跑不回来他们在哪里打间住宿？

补充内容 (2013-9-3 14:41):
如果我们把原子核和电子分离开来，放在博物馆给小伙伴们参观，肯定很好玩了