兩種步進電機控制系統(tǒng)原理

一、步進電機控制原理（開環(huán)控制）

PLC或上位機發(fā)送脈沖頻率、脈沖數(shù)量、電動機運行方向信號給到步進驅(qū)動器，步進驅(qū)動器驅(qū)動步進電動機運轉(zhuǎn)，步進電動機帶動機械部分運動。步進電動機沒有反饋位置信號給步進驅(qū)動器。

優(yōu)點：步進驅(qū)動器驅(qū)動的步進電動機的選型范圍廣，設(shè)置簡單，易調(diào)節(jié)，較便宜。

缺點：丟步，定位不準。

共陽極接法和共陰極接法的步進電機接線圖

 
步進電機驅(qū)動器的接線圖及plc接線方法

步進電機接線

典型步進驅(qū)動器接線圖

接線主要有3個方面：

1、電源，包括驅(qū)動器電源和脈沖方向信號電源，小型步進有的是使用同一個24電源，有的是單獨給驅(qū)動配一個電源，一般是36-90V的。

2、電機接線：電機一般是AB兩個繞組。對于步進電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，我會單獨出一篇文章來介紹的，因為里面有些商業(yè)秘密相關(guān)的，不好展示太多。

3、信號：主要包括脈沖、方向。很多場合我們是不接使能端，這個得看你的應用場景

步進電機驅(qū)動器接線注意事項：

1、電源不要搞錯，有的信號是24V，有的是5V。這是很多人不注意的地方。如果是5v的，就需要串接電阻來降壓限流。

2、細分要設(shè)置好，比如設(shè)置1000個脈沖轉(zhuǎn)一圈，而剛好轉(zhuǎn)一圈的位移是5mm,那么你在PLC發(fā)一個脈沖移動的距離就是0.005mm.

3、電機方向，如果不想改PLC程序，那就通過把A或B繞組的隨意兩根線調(diào)換一下。

二、步進電機控制原理（閉環(huán)控制）

隨著技術(shù)的發(fā)展，步進電動機也有安裝編碼器的，反饋位置信號到步進驅(qū)動器，組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，也有的資料叫做步進伺服控制系統(tǒng)。同樣PLC或上位機發(fā)送脈沖頻率、脈沖數(shù)量、電動機運行方向信號給到步進驅(qū)動器，步進驅(qū)動器驅(qū)動步進電動機運轉(zhuǎn)，步進電動機帶動機械部分運動。

步進伺服控制系統(tǒng)解決了步進電機開環(huán)控制時的丟步問題，提高了定位控制的精度（由編碼器分辨率決定，不會比伺服電機的精度高）。

步進電動機的種類

一、反應式步進電動機

結(jié)構(gòu)簡單、步距角小，轉(zhuǎn)子開有牙槽，與定子上的牙槽對應。

二、永磁式步進電動機

轉(zhuǎn)矩大，步距角也大，較節(jié)能。

三、混合式步進電動機

綜合上面兩種步進電動機的優(yōu)點，輸出轉(zhuǎn)矩大，步距角小，能耗小，運行頻率高，是現(xiàn)在市場上的主流步進電動機。

轉(zhuǎn)子軸向最里層是稀土材料制成的永磁體，其外面包圍一圈可磁化的硅鋼片，硅鋼片外圓開有牙槽，轉(zhuǎn)子軸向兩端分別為S極和N極，S極牙槽與N極牙槽錯開位置，對定子產(chǎn)生推力和拉力。定子上也開有牙槽與轉(zhuǎn)子牙槽對應。

步距角=180/（定子繞組相數(shù)*轉(zhuǎn)子齒數(shù)）

 
步進驅(qū)動器的電路種類

步進驅(qū)動器是為步進電動機服務的，作用是使步進電動機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，分為兩種電路：

一、單極驅(qū)動器電路

步進驅(qū)動器所用的電源為直流電源，步進驅(qū)動器輸出給步進電動機線圈的直流電流為單方向：如A \B\C\D。

 
步進電機定子

二、雙極驅(qū)動器電路

步進驅(qū)動器所用的電源為直流電源，步進驅(qū)動器輸出給步進電動機線圈的直流電流為正反方向交替：如A \B\-A\-B。

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