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小型减速电机拆解 DIY& 分享— GravityShare 减速电机是指 减速机 和电机（ 马达 ）的集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。动力由电机提供，利用齿轮不同的齿比输出不一样的转速。通常电机转速和齿轮输出转速比小于 1 。齿轮组越多，齿比越大，输出的转速越慢，但是扭矩越大。所以在很多需要低转速大扭矩的场合会有减速电机的应用。 这次我们来拆解一个小型直流减速电机： P01 小型直流减速电机 播放下面 视频 观看最直接的拆解过程 ： 拆解视频 https://v.youku.com/v_show/id_XMzc4MDY4MzQ2OA==.html?spm=a2hzp.8244740.0.0 V01 制作过程 图文部分↓ 一、拆解准备 1 、材料工具准备 1 、小型直流减速电机 1 个 2 、螺丝刀 1 把 3 、够了 P02 拆解主角 二、拆解过程分享 这次拆解的小型直流减速电机输入电压 5V~9V ，输出端配有转速检测用的黑色码盘： P03 小型直流减速电机 拆下码盘，可以看到这个上面有 8 个空格，可以计算出码盘能检测到的最小转动角度为 360 / 8 = 45 ° ： P04 码盘 拆下减速机的三颗螺丝就可以看到里面的齿轮组： P05 拆开螺丝 将齿轮组取下来，齿轮上面有少量的润滑脂： P06 取出齿轮组 这个角度可以看到直流电机的输出轴和轴末端的齿轮： P07 电机齿轮 其中红色白色的齿轮是塑料材质，余下的两个铜色齿轮是金属材质，考虑到成本是质量衡量，作为输出轴的一段需要较大的扭矩输出所以采用金属的材质保证其能长期正常运行不容易损坏： P08 不同材质此轮 长时间运行过程中，金属齿轮摩擦产生的金属碎屑吸附在润滑剂上变成了黑色，而两个塑料上面就没有这样的现象： P09 黑色金属碎屑 四个齿轮两两分别共用一根金属转动轴： P10 金属转动轴 拆下两颗电机固定的螺丝： P11 取下固定螺丝 将直流电机与减速机外壳拆分开： P12 拆下直流电机 下面是全部的拆分件： P13 全部零件 最后来一张零件大合照： P14 大合照 三、拆解原理分析 根据此次的拆解结构，画出大概原理图示如下图。其中 0 号齿轮是直流电机的输出轴直连齿轮，主输出轴和 4 号齿轮固定连接，副输出轴和 3 号齿轮固定连接。整个减速电机的转动减速传递顺序依次为： （电机） 4 （主输出轴） 。转速检测码盘是安装带副输出轴上的，也就是说其转速为 3 号齿轮的转速而不直接是主输出轴的转速，因此想要得到主输出轴的转速还要将码盘的转速根据 3 号和 4 号齿轮的齿轮比计算转化得到。 P15 原理图示 四、最后有话说 这次拆解的减速电机是比较简单的，但是可以了解到减速电机的基本制造原理和构造。以后如果有机会争取拆解更加精密、高级的减速电机进一步学习和探讨。 END

  随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个行业的控制领域都将有广泛应用。 PLC 作为一种工业控制计算机，具有模块化结构、配置灵活、高速的处理速度、精确的数据处理能力、PLC 对步进电机也具有良好的控制能力，利用其高速脉冲输出功能或运动控制功能，即可实现对步进电机的控制。www.samsrmotor.com.cn 对于那些在运行过程中移动距离和速度均确定的具体设备，山社电机工程师认为采用PLC 通过步进电机驱动器来控制步进电机的运转是一种理想的技术方案。 步进电机的特点：（1）步进电机的角位移与输入脉冲数严格成正比，电机运转一周后没有累积误差，具有良好的跟随性。（2）由步进电机与驱动器电路组成的开环数字控制系统，既非常简单、廉价，又非常可靠。同时，它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭环数字控制系统。（3）步进电机的动态响应快，易于启停、正反转及变速。（4）速度可在相当宽的范围内平滑调节，低速下仍能保证获得大转矩。（5）步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行，它不能直接使用交流电源和直流电源。        步进电机能响应而不失步的最高步进频率称为“启动频率”；与此类似，“停止频率”是指系统控制信号突然关断，步进电机不冲过目标位置的最高步进频率。而电机的启动频率、停止频率和输出转矩都要和负载的转动惯量相适应。有了这些数据，就能有效地对步进电机进行变速控制。 采用PLC 控制步进电机，应根据下式计算系统的脉冲当量、脉冲频率上限和最大脉冲数量，进而选择PLC 及其相应的功能模块。根据脉冲频率可以确定PLC 高速脉冲输出时需要的频率，根据脉冲数量可以确定PLC 的位宽。脉冲当量=（步进电机步距角×螺距）/（360×传动速比）；脉冲频率上限=（移动速度×步进电机细分数）/脉冲当量；最大脉冲数量=（移动距离×步进电机细分数）/脉冲当量。 PLC 对步进电机的控制首先要确立坐标系，可以设为相对坐标系，也可以设为绝对坐标系。坐标系的设置在DM6629 字中，00—03 位对应脉冲输出0，04—07 位对应脉冲输出1。设置为0时，为相对坐标系；设置为1 时，为绝对坐标系。 采用PLC 通过步进驱动器来控制步进电机的运转，从而达到了PLC 在步进电动控制中应用更加广泛。例如，在对单双轴运动的控制过程中，在控制面板上设定移动距离、速度和方向等参数。PLC 读入这些设定值后，通过运算产生脉冲、方向信号，控制步进电动机驱动，达到对距离、速度、方向控制的目的。并通过实测证明系统运行结果具有可靠性、可行性、有效性。

  监视摄像机也称为ccTV摄像机，有固定型和可动型。可动型使用的电机，刚以确定监视对象物位置，进行图像放大，低速时要求均匀旋转，否则图像抖动，返回时要火转矩快速运行。 步进电机正好可满足上述要求，山社电机工程师在此介绍监视摄像机的云台机构，用水平旋转的步进电机和垂直摆动的步进电机完成三维空间定位监控功能。www.samsrmotor.com.cn       1．圆顶型监视摄像机的步进电机的要求图9．6为监视摄像机的云台机构及外观图。依据室内与室外环境条件不同，概括如下： (1)水平旋转用电机转速从几分之一rpm到约60rpm，转矩为几kg·cm，匀速旋转。室内要低噪音。 (2)室外温度加上电机温升，电机表而温度约可达到lO。℃。 (3)电机断电时，可保持现在位置。 2.用于监视摄像机的步进电机减速比为1／10，转速范围为2～600rpm，转速均匀，噪音低，可使用两相步进电机，或使用三相步进电机加细分控制。

  步进电机在工业领域应用非常广泛，性能对控制系统的设计具有重要的意义，在设计时需要综合考虑步进电机的步距角、细分数、保持力矩等，使调速系统具有高的可靠性，这对实现PCC控制的步进电机具有很大的实用价值。www.samsrmotor.com.cn PCC 输出的步进脉冲信号用于控制步进电机的位置和速度。也就是说，步进电机驱动器每接受一个脉冲就驱动步进电机旋转一个步距角，改变脉冲频率，则同时使步进电机的转速改变，控制脉冲的个数，则可使步进电机精确定位，以实现步进电机调速和定位的目的。PCC输出方向的控制信号用于控制步进电机的旋转方向，此端为高电平时，电机顺时针旋转，反之，电机逆时针旋转。 分辨率（步进电机运行一圈的步数）的设置可多达16 级，范围从每圈200 步至每圈508 （ ） 0 步不等，可满足用户的不同要求。设置时，可通过对该驱动器上的开关2 的2 到5 位进行。在PCC调速器中选取每圈步数为1000步，这样步进电机的步距角为0.36度 ，完全满足了调速系统的要求，同时由于驱动器采用了细分技术，因此对步进电机的低频震颤也起到了很好的阻尼作用，增强了系统的稳定性和可靠性。 步进电机在静止状态时的静态锁定电流有4 种不同的电流等级可供选择。由于PCC 调速器中的锁定力矩较小，故选取静态锁定电流为最大驱动电流的25 % ，以降低步进电机温升并延长其寿命。 山社电机工程师建议为使电机能有最大力矩又不引起电机的振荡和噪音，在PCC调速器中将最大驱动电流设置为7.5A , 供电电压为24v 。电流环增益按下式计算： Ki= 364 000 LM／U 式中 LM——-电机电感（H）U——-电源电压 ； 需注意，当电机需要改变运动方向时，必须使改变方向的控制电平信号至少保持200us。 将PCC控制步进电机用于水轮机调节系统，数十座电站的运行结果表明，其设计合理，运行状况良好，将步进电机用于水轮机调速器中，有效地解决了以往调速器存在可靠性低的问题，简化了调速器结构并降低了造价，完全能满足水轮机调速器动静态的要求，具有很高的可靠性。

  有说转子受到外部负载力矩后，同时会受到一个电磁转矩来与负载平衡，同时转子会转动一定的角度，称为失调角。该电磁转矩称为静态转矩，静态转矩与失调角的关系称为矩角特性，是一个正弦的连续的关系。那意思是不是，就是说无论多小的负载力矩作用到转子上去的话，转子就会转动一定的角度呢，哪怕是动一点点。www.samsrmotor.com.cn 但是步进电机不是还有保持转矩的概念吗，保持转矩是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。 由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。山社电机工程师举例比如，当人们说2N.m的步进电机，在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。 保持转矩的意思是说，电机保持转子静止不动的力矩，小于这个转矩的负载作用上去，转子就不会运动，只有大于了保持转矩才会运动，说电机完全没负载的时候，也有电流，那那时候电流干什么用，既然没负载了，拿什么与保持转矩来平衡。 所以步进电机转速越高力矩越小，但在一定速度下它的力矩是恒定的，超过才会堵转。