步進電機如何減速

步進電機作為一種常用、應(yīng)用廣泛的驅(qū)動電機，通常會搭配減速設(shè)備一起使用，以達到理想傳動效果；而步進電機常用的減速設(shè)備和方法，有如減速齒輪箱、編碼器、控制器、脈沖信號等。

脈沖信號減速：步進電機轉(zhuǎn)速度，是根據(jù)輸入的脈沖信號的變化來改變的。從理論上講，給驅(qū)動器一個脈沖，步進電機就旋轉(zhuǎn)一個步距角（細分時為一個細分步距角）。實際上，如果脈沖信號變化太快，步進電機由于內(nèi)部的反向電動勢的阻尼作用，轉(zhuǎn)子與定子之間的磁反應(yīng)將跟隨不上電信號的變化，將導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)和丟步。

減速齒輪箱減速：步進電機搭載減速齒輪箱一起使用，步進電機輸出高速、低扭矩轉(zhuǎn)速，連接減速齒輪箱，齒輪箱內(nèi)部減速齒輪組嚙合傳動形成的減速比，將步進電機輸出的高速降低，而且提升傳動扭矩，達到理想傳動效果；減速效果取決于齒輪箱的減速傳動比，減速比越大，輸出轉(zhuǎn)速越小，反之亦然。

曲線指數(shù)控制速度：指數(shù)曲線，在軟件編程中，先算好時間常數(shù)存貯在計算機存貯器內(nèi)，工作時指向選取。通常，完成步進電機的加減速時間為300ms以上。如果使用過于短的加減速時間，對絕大多數(shù)步進電機來說，就會難以實現(xiàn)步進電機的高速旋轉(zhuǎn)。

編碼器控制減速：PID 控制作為一種簡單而實用的控制方法 ， 在步進電機驅(qū)動中獲得了廣泛的應(yīng)用。它根據(jù)給定值 r（ t） 與實際輸出值 c（t） 構(gòu)成控制偏差e（ t） ， 將偏差的比例 、積分和微分通過線性組合構(gòu)成控制量 ，對被控對象進行控制 。文獻將集成位置傳感器用于二相混合式步進電機中 ，以位置檢測器和矢量控制為基礎(chǔ) ，設(shè)計出了一個可自動調(diào)節(jié)的 PI 速度控制器，此控制器在變工況的條件下能提供令人滿意的瞬態(tài)特性。文獻根據(jù)步進電機的數(shù)學(xué)模型 ，設(shè)計了步進電機的PID 控制系統(tǒng) ，采用 PID 控制算法得到控制量 ，從而控制電機向指定位置運動 。最后 ，通過仿真驗證了該控制具有較好的動態(tài)響應(yīng)特性 。采用 PID 控制器具有結(jié)構(gòu)簡單 、魯棒性強 、可靠性高等優(yōu)點 ，但是它無法有效應(yīng)對系統(tǒng)中的不確定信息 。

步進電機可以配什么減速機？在步進電機和減速機選型配套中需要注意那些因素要點，以及可以選擇什么樣的減速機一起使用？

1.步進電機配減速機的原因

步進電機切換定子相電流的頻率，如改變步進電機驅(qū)動電路的輸入脈沖，使其變成低速運動。低速步進電機在等待步進指令時，轉(zhuǎn)子處于停止?fàn)顟B(tài)，在低速步進時，速度波動會很大，此時如改為高速運行，就能解決速度波動問題，但轉(zhuǎn)矩又會不足。即低速會轉(zhuǎn)矩波動，而高速又會轉(zhuǎn)矩不足，需要使用減速器。

2.步進電機常配減速機有哪些

減速機是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪-蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用作原動件與工作機之間的減速傳動裝置，在原動機和工作機或執(zhí)行機構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用；減速機的種類繁多，按照傳動類型可分為齒輪減速機、蝸桿減速機和行星齒輪減速機；按照傳動級數(shù)不同可分為單級和多級減速機；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機、圓錐齒輪減速機和圓錐－圓柱齒輪減速機；按照傳動的布置形式又可分為展開式減速機、分流式減速機和同軸式減速機。步進電機裝配的減速機有行星減速機、蝸輪蝸桿減速機、平行齒輪減速機、絲桿齒輪減速機。

步進電機行星減速機精度怎么樣？

減速機精度也稱為回程間隙，將輸出端固定，輸入端順時針和逆時針方向旋轉(zhuǎn)，使輸出端產(chǎn)生額定扭矩+-2%扭矩時，減速機輸入端有一個微小的角位移，此角位移即為回程間隙。單位是“弧分”，即一度的六十分之一。通常的回程間隙值均指減速機的輸出端。步進電機行星減速機具有高剛性、高精度（單級可做到1分以內(nèi)）、高傳動效率（單級在97%-98%）、高的扭矩/體積比、免維護等特點。

步進電機的傳動精度是不能調(diào)節(jié)的，步進電機的運行角度完全由步長與脈沖數(shù)來確定，而脈沖數(shù)是可以完整的計數(shù)，數(shù)字量是不存在精度這個概念的，一步就是一步，二步就是二步。

目前能優(yōu)化的精度是行星減速機齒輪箱的齒輪回程間隙精度：

1.主軸精度調(diào)整方法：行星減速機主軸旋轉(zhuǎn)精度的調(diào)節(jié)，如果主軸本身的加工誤差滿足要求，那么減速器主軸的旋轉(zhuǎn)精度一般由軸承決定。調(diào)節(jié)主軸旋轉(zhuǎn)精度的關(guān)鍵在于調(diào)節(jié)軸承間隙。維持一個合適的軸承間隙對主軸部件的性能和軸承壽命至關(guān)重要。對滾動軸承而言，有較大間隙時，不僅會使載荷集中作用于處于受力方向的滾動體上，而且會在軸承內(nèi)外圈滾道接觸處產(chǎn)生嚴重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，縮短軸承壽命，還會使主軸中心線發(fā)生漂移，易造成主軸部件振動。所以，滾動軸承的調(diào)節(jié)必須預(yù)先加載，使軸承內(nèi)部產(chǎn)生一定的過盈量，從而在滾動體與內(nèi)外圈滾道接觸處產(chǎn)生一定的彈性變形，從而提高軸承的剛度。

2.調(diào)整間隙法：行星減速機在運動的過程時會產(chǎn)生摩擦，引起零件之間的尺寸、形狀和表面質(zhì)量的變化，并產(chǎn)生磨損，使零件之間的間隙配合增大，此時我們需對其進行合理范圍的調(diào)整，以保證零件之間相對運動的準確性。

3.誤差補償法：把零件自身誤差通過恰當(dāng)?shù)难b配，使其在磨合期間相互抵消的現(xiàn)象，以保證設(shè)備運動軌跡的準確性。

4.綜合補償法：用減速機自身安裝的工具來使加工已經(jīng)轉(zhuǎn)配調(diào)整正確無誤的工作臺面，以消除各項精度誤差的綜合結(jié)果。