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三相混合式步进电机的转速计算主要基于其步距角和脉冲频率两个核心参数，以下是详细的计算方法及示例说明：

一、核心公式

三相混合式步进电机的转速（$n$）与脉冲频率（$f$）、步距角（${\theta }_s$）的关系为：

$$n=\frac{60\times f}{N\times {\theta }_s}(\text{单位：转/分钟，r/min})$$

其中：

• $f$：驱动器输出的脉冲频率（Hz，即每秒脉冲数）；

• ${\theta }_s$：电机的固有步距角（度/步）；

• $N$：细分倍数（若驱动器无细分功能，则$N=1$；若有细分，需根据细分设置确定）。

二、关键参数解析

1. 步距角（${\theta }_s$）
   三相混合式步进电机的典型步距角为1.2°（常见型号如1.2°/0.6°两相四线电机，但三相电机通常为1.2°）。部分电机通过半步驱动可实现0.6°步距角。

2. 细分倍数（$N$）
   驱动器通过细分技术将每一步进一步分割，提高分辨率和平滑性。例如：

• 2细分：每步0.6°；

• 4细分：每步0.3°；

• 16细分：每步0.075°。

三、计算步骤

1. 确定步距角：查阅电机规格书，获取固有步距角（如1.2°）。

2. 确认细分倍数：根据驱动器设置（如8细分），计算实际步距角：

$${\theta }_{\text{实际}}=\frac{{\theta }_s}{N}=\frac{1.2°}{8}=0.15°/\text{步}$$

1. 设定脉冲频率：根据需求选择频率（如1000Hz）。

2. 代入公式计算转速：

$$n=\frac{60\times 1000}{8\times 1.2}=\frac{60000}{9.6}=6250\text{r/min}$$

（注：此结果为理论值，实际转速可能受电机性能、负载等因素影响。）

四、实际应用示例

场景：使用1.2°步距角的三相混合式步进电机，驱动器设置为16细分，脉冲频率为2000Hz。
计算：

1. 实际步距角：

$${\theta }_{\text{实际}}=\frac{1.2°}{16}=0.075°/\text{步}$$

1. 转速：

$$n=\frac{60\times 2000}{16\times 1.2}=\frac{120000}{19.2}=6250\text{r/min}\text{（与示例1相同，因频率翻倍）}$$

（若频率改为500Hz，则转速为1562.5 r/min。）

五、注意事项

1. 细分与分辨率：细分倍数越高，电机运行越平滑，但最大转速可能降低（因驱动器处理能力有限）。

2. 频率限制：驱动器有最大脉冲频率限制（如100kHz），超过可能导致丢步或振荡。

3. 负载影响：实际转速可能因负载惯性、摩擦等因素略低于理论值。

4. 电机型号差异：不同三相混合式步进电机的步距角可能不同（如0.9°、0.72°等），需以规格书为准。

六、扩展知识

• 微步驱动：通过细分技术可实现更小的步距角，提高定位精度（如从1.2°降至0.075°）。

• 速度-转矩曲线：电机转速越高，输出转矩通常越低，需根据负载选择合适转速范围。

• 加速控制：为避免丢步，启动和停止时应采用梯形或S形加速曲线。