電機(jī)參數(shù)與術(shù)語
電機(jī)參數(shù)：負(fù)載
- 力矩負(fù)載 (Tf)
Tf = G * r
G: 負(fù)載重量
r: 半徑 
- 慣量負(fù)載 (TJ)
TJ = J * dw/dt
J = M * (R12+R22) / 2 (Kg * cm)
M: 負(fù)載質(zhì)量
R1: 外圈半徑
R2: 內(nèi)圈半徑
dw/dt: 角加速度 
步進(jìn)電機(jī)參數(shù)：速度-力矩曲線
速度-力矩曲線是步進(jìn)電機(jī)輸出特性的重要表現(xiàn)形式。
A. 工作頻率點電機(jī)在某一點的轉(zhuǎn)速值。
速率：
n = q * Hz / (360 * D)
n: 轉(zhuǎn)/秒
Hz: 頻率值
D: 驅(qū)動電路細(xì)分值
q: 步距角 步距角1.8°的步進(jìn)電機(jī)，在 1/2 細(xì)分驅(qū)動方式下 (即每步 0.9°) 、 工作頻率 500Hz時的轉(zhuǎn)速為1.25r/s。 B. 自啟動區(qū)域: 步進(jìn)電機(jī)可以直接啟動和停止的區(qū)域。 C. 連續(xù)運行區(qū)域: 在該區(qū)域內(nèi)，電機(jī)無法直接啟動或停止。電機(jī)在該區(qū)域內(nèi)運行必須先經(jīng)過自啟動區(qū)域，然后經(jīng)過加速達(dá)到該工作區(qū)域運行。同理，電機(jī)在該區(qū)域內(nèi)也無法直接制動，否則容易造成電機(jī)失步，必須先經(jīng)過減速到達(dá)自啟動區(qū)域內(nèi)再制動。 D. 最高啟動頻率: 空載情況下，已勵磁電機(jī)直接啟動而不丟步的最高脈沖頻率。 E. 最高運行頻率: 空載情況下，已勵磁電機(jī)運行而不丟步的最高脈沖頻率。 F. 啟動力矩/牽入力矩: 已勵磁電機(jī)能以某一固定的頻率啟動和同步運行而不丟步的最大轉(zhuǎn)矩。 G. 運行力矩/牽出力矩:在規(guī)定的驅(qū)動條件下，按照給定脈沖頻率，可加給已驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)軸上而不是電機(jī)丟步的最大轉(zhuǎn)矩。
電機(jī)參數(shù)：加速/減速運動控制
當(dāng)電機(jī)運行頻率點在速度-力矩曲線的連續(xù)運行區(qū)域內(nèi)時，如何縮短電機(jī)啟動或停止時的加速或減速時間，使電機(jī)更長時間地運行在最佳速度狀態(tài)，從而提高電機(jī)的有效運行時間是非常關(guān)鍵的。 如下圖所示，步進(jìn)電機(jī)的動態(tài)力矩特性曲線，低速運行時曲線為水平直線狀態(tài)；高速運行時，由于受到電感的影響，曲線發(fā)生了指數(shù)下降。
A. 低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的直線加速運行已知電機(jī)負(fù)載為TL，假設(shè)想從F0 在最短時間 (tr)內(nèi)加速到F1，如何來計算最短時間tr？(1) 通常情況下 TJ = 70%Tm
(2) tr = 1.8 * 10 -5 * J * q * (F1-F0)/(TJ-TL)
(3) F(t) = (F1-F0) * t/tr + F0, 0 < t < tr
B. 高轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的指數(shù)加速運行(1) 通常情況下
TJ0 = 70%Tm0,
TJ1 = 70%Tm1,
TL = 60%Tm1
(2) tr = F4 * In [(TJ0-TL)/(TJ1-TL)]
(3) F(t) = F2 * [1 – e^(-t/F4)] + F0, 0 < t < tr
F2 = (TL-TJ0) * (F1-F0)/(TJ1-TJ0)
F4 = 1.8 * 10-5 * J * q * F2/(TJ0-TL)
備注：J表示電機(jī)轉(zhuǎn)子加負(fù)載時的轉(zhuǎn)動慣量。q表示每一步的轉(zhuǎn)動角度，在整部驅(qū)動時就是指電機(jī)的步距角。在減速運行時，只需將上述的加速脈沖頻率反轉(zhuǎn)過來計算就可以了。
電機(jī)參數(shù)：振動與噪音
一般來講，步進(jìn)電機(jī)在空載運行情況下，當(dāng)電機(jī)的運行頻率接近或等于電機(jī)轉(zhuǎn)子的固有頻率時會發(fā)生共振，嚴(yán)重的會發(fā)生失步現(xiàn)象。針對共振的幾種解決方案:
A. 避開振動區(qū)，使電機(jī)的工作頻率不落在振動范圍內(nèi)。
B. 采用細(xì)分的驅(qū)動模式，使用微步驅(qū)動模式，將原來的一步細(xì)分為多步運行，提高電機(jī)的每步分辨率，從而降低振動。這可以通過調(diào)整電機(jī)的相電流比來實現(xiàn)的。微步并不會增加步距角精確度，卻能使電機(jī)運行更加平穩(wěn)，噪音更小。一般電機(jī)在半步運行時，力矩會比整步時小15%，而采用正弦波電流控制時，力矩將減小30%。