西门子模块6ES7222-1HF22-0XA8性能参数

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的优缺点：

优点：

1． 电机旋转的角度正比于脉冲数；

2． 电机停转的时候具有*大的转矩（当绕组激磁时）；

3． 由于每步的精度在3%-5%，而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性；

4． 优秀的起停和反转响应；

5． 由于没有电刷，可靠性较高，因此电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命；

6． 电机的响应仅由数字输入脉冲确定，因而可以采用开环控制，这使得电机的结构可以比较简单而且控制成本较低；

7． 仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低速的同步旋转。

8． 由于速度正比于脉冲频率，因而有比较宽的转速范围。

缺点：

1． 如果控制不当容易产生共振；

2． 难以运转到较高的转速。

开环控制：

步进电机*有意义的一个优点就是在开环系统里可以实现精确的控制。开环控制意味着不需要关于（转子）位置方面的反馈信息。这种控制避免了使用昂贵的以及象光学编码器这样的反馈设备，因为只需要跟踪输入的步进脉冲就可以知道你（转子）的位置。

要确认你的是否失步，可以按以下方法进行检测。

一般的电机都是三相六拍、五相十拍这两种。三相六拍的控制器有三只led，五相十拍的有五只led。

三相：电机三组绕阻，也就三条线。六拍:三只led，循环了两次才回到起始状态。

三相的的三只led灯每闪动一只，步进电机也就步进了0.1丝，轮换着闪动两圈也就是0.6丝。

一般电机失步都是缺少了其中一相或者两相，也就是说有一只的线路坏了(至于是电机还是控制器坏就要查了)。

这时候我们可以让电机单步地执行，也就是每步以0.1丝前进，每走一步我们都用手去摇动一下电机，看看是否在锁定状态.如果哪只led亮的时候而电机没在锁定状态就哪条线路有问题，你可以查遍跟这条线路有关联的。

关掉所有，拆开机床跟控制器相连的接口，找出这三条线，再找出那条24v的电源线。将打至电阻挡，将这三条跟24v线一一对量。正常状况下应该有8.5欧姆左右的电阻，也有的电机电阻有大小的，总之哪条线如果电阻跟其他的不对的.就那条线有可能有问题了。

如果电机方面检测的结果都是对的，你就要用同样的方法去检测控制器方面的。

如果检测的结果是电机有问题，就沿着你出的这条线去电机。如果你比较幸运，是线断了话，接上就可以了，不幸运的话就得换电机了。

如果是控制器方面的问题，你也沿着出的这条线一直往上查.就可以知道了

有步距角（涉及到相数）、静转矩、及电流三大要素组成。一旦三大要素确定，步进电机的型号便确定下来了。

一、步进电机步距角的选择

电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的*小分辨率（当量）换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度（包括减速）。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度（五相电机）、0.9度/1.8度（二、四相电机）、1.5度/3度 （三相电机）等。

二、步进电机静力矩的选择

步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时（一般由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下，静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好，静力矩一旦选定，电机的机座及长度便能确定下来（几何尺寸）

三、步进电机电流的选择

静力矩一样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流（参考驱动、及驱动电压）。

一、单定子、径向分相、反应式的工作原理

按电磁铁的作用原理：

1、当a相绕组通电（用直流电压激磁）时；形成a相定子磁极(aa方向磁场),产生反应力，吸引转子转过一定的角度，使转子齿与a相定子磁极小齿对齐。

2、当a相绕组断电，b相绕组通电时，形成b相定子磁极(bb方向磁场) ,产生反应力，吸引转子顺时针转过3°，使转子齿与b相定子磁极小齿对齐。

3、以次类推…………

若控制线路不停地按a-b-c-a…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，步进电机的转子便不停地顺时针转动；若通电顺序改为a-c-b-a…，步进电机的转子将逆时针转动。这种通电方式称为三相三拍通电方式；此时定子绕组的通电状态每改变一次，转子转过3°。

若控制线路不停地按a-ab-b-bc-c-ca-a…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，这种通电方式称为三相六拍通电方式。当从a相通电转为a和b同时通电时，转子齿将同时受到a相绕组产生的磁场和b相绕组产生的磁场的共同吸引，转子齿只好停在a 和b两相磁极之间，转子转过1.5°。当由a和b两相同时通电转为b相通电时，转子再沿顺时针方向旋转1.5°，使转子齿与b相磁极对齐。……依此类推。在三相六拍通电时，定子绕组的通电状态每改变一次，转子转过1.5°。与三相三拍通电方式相比，可使每次转角缩小一半。

二、五相五定子、轴向分相、反应式步进电机工作原理

步进电机的定子和转子在轴向分为五段，每一段都形成独立的一相定子铁心、定子绕组和转子；各段定子铁心形如内齿轮，由硅钢片叠成；各段定子上的在圆周方向均匀分布，彼此之间错开1／5齿距；各段转子形如外齿轮，也由硅铁片叠成；各段转子齿彼此不错位。当设置在定子铁心环形格内的定子绕组通电时，形成一相环形绕组。

若控制线路不停地按a-b-c-d-e-a-…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，这种通电方式称为五相五拍通电；若控制线路不停地按 ab-abc-bc-bcd-cd-cde-de-dea-ea- eab-ab …顺序控制步进电机各相绕组的通断电，这种通电方式称为五相十拍通电；步距角a的计算仍可采用上述计算公式。

小结：

1、步进电机受脉冲电流控制，转子的角位移正比于输入脉冲的数量，转子的角速度正比于输入脉冲的频率，转子的旋转方向取决于定子绕组的通电顺序。

2、步进电机有一定的步距误差，但没有累计误差。

3、若维持控制绕组的电流不变，则步进电机就可停在某一位置不动。

旋转编码器是集光机电技术于一体的速度位移。当旋转编码器轴带动光栅盘旋转时，经发光元件发出的光被光栅盘狭缝切割成断续光线，并被接收元件接收产生初始信号。该信号经后继电路处理后，输出脉冲或代码信号。其特点是体积小，重量轻，品种多，功能全，频响高，分辨能力高，力矩小，耗能低，性能稳定，可靠使用寿命长等特点。

1、增量编码器：

由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和件读取,获得四组正弦波信号组合成a、b、c、d,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将c、d信号反向，叠加在a、b两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个z相脉冲以代表零位参考位。由于a、b两相相差90度，可通过比较a相在前还是b相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

2、绝对型编码器：

绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16 线……编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

从上面的描述可以看出：两者各有优缺点，增量型编码器比较通用，大多场合都用这种。从价格看，一般来说绝对型编码器要贵得多，而且绝对型编码器有量程范围，所以一般在特殊需要的机床上应用较多而已