6ES7232-0HB22-0XA8详细说明

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针对客户提出电机运转时产生啸叫声，和启动脉冲确定的问题，现明确两个概念：的启动频率和空载启动频率。

步进电机的启动频率对生产厂家来说指的是自启动频率,因为客户带上负载后,负载的大小千差万别.自启动频率指的是,按照固定的频率（不是慢慢加上去的频率）让电机启动,电机所能启动起来的*高的频率.比如说,先按120pps发,如果可以起来,再按130pps发,如果起不来,就可以再试125pps,如果可以起来,再试126pps,起不来了,那么125pps就是这个步进电机的自启动频率了.这个参数只能大概说明步进电机启动能力,带负载启动的情况会更复杂,通常都会通过编程进行加减速启动.

步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。

除上述原因以外，产生啸叫声还可能是由于负载过大造成的，高速运转时电机的输出扭矩会下降，无法满足负载要求时电机发生堵转，并且啸叫声会随着频率的高低变化而变化，解决办法是降低转速或更换扭矩更大的电机。此外电机在高速运行停止后会出现短促的啸叫声，这是由对相电流进行斩波造成的，只需将步进驱动器面板上的自动半流设置为有效即可。

通常的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。

通常见到的各类电机，内部都是有铁芯和绕组线圈的。绕组有电阻，通电会产生损耗，损耗大小与电阻和电流的平方成正比，这就是我们常说的铜损，如果电流不是标准的直流或正弦波，还会产生谐波损耗;铁心有磁滞涡流效应，在交变磁场中也会产生损耗，其大小与材料，电流，频率，电压有关，这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来，从而影响电机的效率。步进电机一般追求定位精度和力矩输出，效率比较低，电流一般比较大，且谐波成分高，电流交变的频率也随转速而变化，因而步进电机普遍存在发热情况，且情况比一般交流电机严重。

1.步进电机应用于低速场合---每分钟转速不超过1000转，(0.9度时6666pps)，*好在1000-3000pps(0.9度)间使用，可通过减速装置使其在此间工作，此时电机工作效率高，噪音低;

2.电机在较高速或大惯量负载时，一般不在工作速度起动，而采用逐渐升频提速，一电机不失步，二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度;

3.高精度时，应通过机械减速、提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决，也可以采用5相电机，不过其整个系统的价格较贵，生产厂家少，其被淘汰的说法是外行话;

4.电机不应在振动区内工作，如若必须可通过改变电压、电流或加一些阻尼的解决;

5.电机在600pps(0.9度)以下工作，应采用小电流、大电感、低电压来驱动;

6.步进电机*好不使用整步状态，整步状态时振动大;

7.由于历史原因，只有标称为12v电压的电机使用12v外，其他电机的电压值不是驱动电压伏值 ，可根据驱动器选择驱动电压(建议：57byg采用直流24v-36v，86byg采用直流50v,110byg采用高于直流80v)，当然12伏的电压除12v恒压驱动外也可以采用其他驱动， 不过要考虑温升;

8.转动惯量大的负载应选择大机座号电机;

9.应遵循先选电机后选驱动的原则。

主流的位置反馈元件包括增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等。

增量式编码器的相位对齐方式

在此讨论中，增量式编码器的输出信号为方波信号，又可以分为带换相信号的增量式编码器和普通的增量式编码器，普通的增量式编码器具备两相正交方波脉冲输出信号a和b，以及零位信号z;带换相信号的增量式编码器除具备abz输出信号外，还具备互差120度的换相信号各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。带换相信号的增量式编码器的uvw电子换相信号的相位与转子磁极相位，电角度相位之间的对齐方法如下：

1.用一个直流给电机的uv绕组通以小于额定电流的直流电，u入，v出，将电机轴定向至一个平衡位置;

2.用观察编码器的u相信号和z信号; 依据操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对位置，或者编码器外壳与电机外壳的相对位置;

3.一边调整，一边观察编码器u相信号跳变沿，和z信号，直到z信号稳定在高电平上(在此默认z信号的常态为低电平)，锁定编码器与电机的相对位置关系;来回扭转电机轴，松手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。

撤掉直流电源后，验证如下：

用示波器观察编码器的u相信号和电机的uv线反电势波形;转动电机轴，编码器的u相信号上升沿与电机的uv线反电势波形由低到高的过零点重合，编码器的z信号也出现在这个过零点上。

上述验证方法，也可以用作对齐方法。需要注意的是，此时增量式编码器的u相信号的相位零点即与电机uv线反电势的相位零点对齐，由于电机的u相反电势，与uv线反电势之间相差30度，因而这样对齐后，增量式编码器的u相信号的相位零点与电机u相反电势的-30度相位点对齐，而电机电角度相位与u相反电势波形的相位一致，所以此时增量式编码器的u相信号的相位零点与电机电角度相位的-30度点对齐。

有些伺服企业习惯于将编码器的u相信号零点与电机电角度的零点直接对齐，为达到此目的，可以：

1.用3个阻值相等的电阻接成星型，然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的uvw三相绕组引线;

2.以示波器观察电机u相输入与星型电阻的中点，就可以近似得到电机的u相反电势波形;依据操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对位置，或者编码器外壳与电机外壳的相对位置;

3.一边调整，一边观察编码器的u相信号上升沿和电机u相反电势波形由低到高的过零点，*终使上升沿和过零点重合，锁定编码器与电机的相对位置关系，完成对齐。

由于普通增量式编码器不具备uvw相位信息，而z信号也只能反映一圈内的一个点位，不具备直接的相位对齐潜力，因而不作为本讨论的话题。

绝对式编码器的相位对齐方式：

绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言，差别不大，其实都是在一圈内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位。早期的绝对式编码器会以单独的引脚给出单圈相位的*高位的电平，利用此电平的0和1的翻转，也可以实现编码器和电机的相位对齐，方法如下：用一个直流电源给电机的uv绕组通以小于额定电流的直流电，u入，v出，将电机轴定向至一个平衡位置;

4.用示波器观察绝对编码器的*高计数位电平信号;

依据操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对位置，或者编码器外壳与电机外壳的相对位置一边调整，一边观察*高计数位信号的跳变沿，直到跳变沿准确出现在电机轴的定向平衡位置处，锁定编码器与电机的相对位置关系;

5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，跳变沿都能准确复现，则对齐有效。