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天運(yùn)注冊(cè)平臺(tái)-唯一首頁步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用細(xì)分功能，能夠消除步進(jìn)電機(jī)的低頻共振（震蕩）現(xiàn)象，減少振動(dòng)，降低工作噪音。隨著驅(qū)動(dòng)器技術(shù)的不斷提高，當(dāng)今，步進(jìn)電機(jī)在低速工作時(shí)的噪音已經(jīng)與直流電機(jī)相差無幾。低頻共振是步進(jìn)電機(jī)（尤其是反應(yīng)式電機(jī)）的固有特性，只有采用驅(qū)動(dòng)器細(xì)分的辦法，才能減輕或消除。
利用細(xì)分方法，又能夠提高步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動(dòng)器在細(xì)分狀態(tài)下，提供給步進(jìn)電機(jī)的電流顯得“持續(xù)、強(qiáng)勁”，極大地減少步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)的反向電動(dòng)勢(shì)。
步進(jìn)電機(jī)作為一種控制精密位移及大范圍調(diào)速專用的電機(jī),它的旋轉(zhuǎn)是以自身固有的步距角角（轉(zhuǎn)子與定子的機(jī)械結(jié)構(gòu)所決定）一步一步運(yùn)行的,其特點(diǎn)是每旋轉(zhuǎn)一步，步距角始終不變，能夠保持精密準(zhǔn)確的位置。所以無論旋轉(zhuǎn)多少次，始終沒有積累誤差。由于控制方法簡(jiǎn)單，成本低廉，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行需要有脈沖分配的功率型電子裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng),這就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。它接收控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)，按照步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，順序分配脈沖，實(shí)現(xiàn)控制角位移、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向、制動(dòng)加載狀態(tài)、自由狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)每發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào),通過驅(qū)動(dòng)器就能夠驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率成正比。角位移量與脈沖個(gè)數(shù)相關(guān)。步進(jìn)電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠產(chǎn)生兩種狀態(tài)：制動(dòng)加載能夠產(chǎn)生最大或部分保持轉(zhuǎn)矩（通常稱為剎車保持，無需電磁制動(dòng)或機(jī)械制動(dòng)）及轉(zhuǎn)子處于自由狀態(tài)（能夠被外部推力帶動(dòng)輕松旋轉(zhuǎn)）。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，必須與步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)相匹配。否則，將會(huì)損壞步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器。
電機(jī)固有步距角運(yùn)行拍數(shù)細(xì)分?jǐn)?shù)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的線° 20 5細(xì)分狀態(tài)0.36°
可用看出，細(xì)分?jǐn)?shù)就是指電機(jī)運(yùn)行時(shí)的真正步距角是固有步距角(整步）的幾分指一。例如，驅(qū)動(dòng)器工作在10細(xì)分狀態(tài)時(shí)，其步距角只有步進(jìn)電機(jī)固有步距角的十分之一。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器工作在不細(xì)分的整步狀態(tài)時(shí)，控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)1.8°；而用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器工作在10細(xì)分狀態(tài)時(shí)，電機(jī)只轉(zhuǎn)動(dòng)了0.18°。其實(shí)，細(xì)分就是步進(jìn)電機(jī)按照微小的步距角旋轉(zhuǎn)，也就是常說的微步距控制。當(dāng)然，不同的場(chǎng)合，有不同的控制要求。并不是說，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)必須要求細(xì)分。有些步進(jìn)電機(jī)的步距角設(shè)計(jì)為3.6°、7.5°、15°、36°、180°，就是為了加大步距角，以適應(yīng)特殊的工況條件。細(xì)分功能，只是是由驅(qū)動(dòng)器采用精確控制步進(jìn)電機(jī)的相電流方法，與步進(jìn)電機(jī)的步距角無關(guān)，而與步進(jìn)電機(jī)實(shí)際工作狀態(tài)相關(guān)。
運(yùn)行拍數(shù)與驅(qū)動(dòng)器細(xì)分的關(guān)系是：運(yùn)行拍數(shù)指步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)每轉(zhuǎn)一個(gè)齒距所需的脈沖數(shù)。例如：110BYG250A電機(jī)有50個(gè)齒，如果運(yùn)行拍數(shù)設(shè)置為160，那么步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈總共需要50×160＝8000步；對(duì)應(yīng)步距角為360°÷8000＝0.045°。這就是驅(qū)動(dòng)器設(shè)置為40細(xì)分狀態(tài)。對(duì)于用戶來說，沒有必要去計(jì)算幾步幾拍，這是生產(chǎn)廠家配套的事情。用戶只要知道：控制系統(tǒng)所發(fā)出的脈沖率數(shù)，除以細(xì)分?jǐn)?shù)，就是步進(jìn)電機(jī)整步運(yùn)行的脈沖數(shù)。例如：步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8°時(shí)，每秒鐘200個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)就能夠在一秒鐘內(nèi)旋轉(zhuǎn)一圈；當(dāng)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置為40細(xì)分狀態(tài)，步進(jìn)電機(jī)每秒鐘旋轉(zhuǎn)一圈的脈沖數(shù)，就要給到8000個(gè)。
本來步進(jìn)電機(jī)，使用開環(huán)控制，能夠省去很多檢測(cè)、反饋器件及控制電路，以簡(jiǎn)單的控制方法，價(jià)廉物美的優(yōu)勢(shì)，取代很多伺服電機(jī)的控制。尤其在低速控制（3000轉(zhuǎn)/分鐘以下）環(huán)境中，使用步進(jìn)電機(jī)精密控制，有很好的性價(jià)比。就是采用閉環(huán)控制，其成本也要遠(yuǎn)低于伺服電機(jī)的控制系體成本。在某些工控環(huán)境中，負(fù)載有可能會(huì)隨機(jī)發(fā)生過載現(xiàn)象，使用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制，就會(huì)發(fā)生丟步。此時(shí)，控制系統(tǒng)無法知道丟了多少步，繼續(xù)按照既定目標(biāo)工作，導(dǎo)致工作失誤。這樣，就要求在步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)的主軸上安裝旋轉(zhuǎn)編碼器，或者安裝光電探頭、磁敏探頭、行程開關(guān)等器件，來識(shí)別位移物體是否到位，采集到的信號(hào)反饋到控制系體，適時(shí)修正工作參數(shù)，指令步進(jìn)電機(jī)準(zhǔn)確動(dòng)作。
“細(xì)分”是針對(duì)“步距角”而言的。沒有細(xì)分狀態(tài)，控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就按照整步旋轉(zhuǎn)一個(gè)特定的角度。步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)，都會(huì)給出一個(gè)步距角的值。如110BYG250A型電機(jī)給出的值為0.9°/1.8°（表示半步工作時(shí)為0.9°、整步工作時(shí)為1.8°），這是步進(jìn)電機(jī)固有步距角。通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置的細(xì)分狀態(tài)，步進(jìn)電機(jī)將會(huì)按照細(xì)分的步距角旋轉(zhuǎn)位移角度，從而實(shí)現(xiàn)更為精密的定位。以110BYG250A電機(jī)為例，列表說明：
步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器之間的連線、控制器與驅(qū)動(dòng)器之間的連線，都允許延長(zhǎng)。主要測(cè)算好電壓衰減參數(shù)，補(bǔ)償信號(hào)衰減，都能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離控制步進(jìn)電機(jī)。
絕大多數(shù)的工控環(huán)境中，無需屏蔽。某些特殊的工控環(huán)境中，由于高壓強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾，還是要求采用屏蔽保護(hù)。
如果只有步進(jìn)電機(jī)一種動(dòng)力源的工控環(huán)境，通常不需要將信號(hào)線屏蔽。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)周圍，有其它動(dòng)力源或能夠產(chǎn)生干擾信號(hào)的高壓電磁場(chǎng)，就必須將信號(hào)線屏蔽，以保證控制信號(hào)的指令，能夠正確指令步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)。只要控制信號(hào)線中有任何由外部干擾源產(chǎn)生的跳變信號(hào)，電流強(qiáng)度達(dá)到幾個(gè)毫安，能夠推動(dòng)光耦合，就能夠致使步進(jìn)電機(jī)誤動(dòng)作。因此，為保證步進(jìn)電機(jī)正確執(zhí)行指令，最好將控制器與驅(qū)動(dòng)器連線加以屏蔽。
加速過程，是由基礎(chǔ)頻率（低于步進(jìn)電機(jī)的直接起動(dòng)最高頻率）與跳變頻率（逐漸加快的頻率）組成加速曲線（降速過程反之）。跳變頻率是指步進(jìn)電機(jī)在基礎(chǔ)頻率上逐漸提高的頻率，此頻率不能太大，否則會(huì)產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)和丟步。加減速曲線一般為指數(shù)曲線或經(jīng)過修調(diào)的指數(shù)曲線，當(dāng)然也可采用直線或正弦曲線等。使用單片機(jī)或者PLC，都能夠?qū)崿F(xiàn)加減速控制。對(duì)于不同負(fù)載、不同轉(zhuǎn)速，需要選擇合適的基礎(chǔ)頻率與跳變頻率，才能夠達(dá)到最佳控制效果。指數(shù)曲線，在軟件編程中，先算好時(shí)間常數(shù)存貯在計(jì)算機(jī)存貯器內(nèi)，工作時(shí)指向選取。通常，完成步進(jìn)電機(jī)的加減速時(shí)間為300ms以上。如果使用過于短的加減速時(shí)間，對(duì)絕大多數(shù)步進(jìn)電機(jī)來說，很難實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)。
步進(jìn)電機(jī)跑高速需要高電壓支持。步進(jìn)電機(jī)的工作電壓，能夠適應(yīng)在較大范圍內(nèi)調(diào)整。只要將輸入電壓加高一點(diǎn)，就可以解決。但是，要特別注意驅(qū)動(dòng)器的輸入電壓不能高于驅(qū)動(dòng)器電源端標(biāo)注的最高電壓，否則，會(huì)燒毀驅(qū)動(dòng)器。
并聯(lián)接法：1和3相連=A，2和4相連=/A；5和7相連=B，6和8相連=/B。
聯(lián)接法：1和4為一相，分別接A和/A；2、3連接好不用；5、8為一相，分別接B、/B，6、7連接好不用。
上述四相六線、八線步進(jìn)電機(jī)，都可在生產(chǎn)過程中，接為五線制，適應(yīng)特殊需要。驅(qū)動(dòng)器就要選擇單極性驅(qū)動(dòng)方式，例如HSM8672單極性步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。如上圖：四相六線并聯(lián)為一條線接公共電源；四相八線并聯(lián)為一條線接公共電源。其它四條線分別接：A、/A、B、/B。
很多工控場(chǎng)合，要求步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、噪音低、瞬間完成執(zhí)行指令、高精度定位，都需要在編寫軟件時(shí)使用加減速方法。脈沖頻率的不同時(shí)間常數(shù)，對(duì)于某個(gè)工控現(xiàn)場(chǎng)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行，將會(huì)產(chǎn)生不同的控制效果。這就要求控制程序的編寫人員，深入了解控制要求，明確運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，做到錦上添花，力求完美。
驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分功能，改善了步進(jìn)電機(jī)工作的旋轉(zhuǎn)位移分辨率。因此，步進(jìn)電機(jī)的步距角，就沒有必要做得更小。選擇現(xiàn)有的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)步距角的步進(jìn)電機(jī)，配置40細(xì)分以下的驅(qū)動(dòng)器，就能夠完成精密控制任務(wù)。由于步進(jìn)電機(jī)步距角的原因，驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)再加大，已經(jīng)沒有實(shí)際意義。通常，選擇5、8、10、16、20細(xì)分，就能夠適應(yīng)各種工控要求。
四相混合式步進(jìn)電機(jī)，可以認(rèn)為是二相混合式步進(jìn)電機(jī)。多組線圈多個(gè)抽頭，是為了適應(yīng)不同工況條件而設(shè)計(jì)的。由于步進(jìn)電機(jī)的線圈，與轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩有著密切的關(guān)系。高速與低速工作的步進(jìn)電機(jī)參數(shù)有所不同。通常，高速步進(jìn)電機(jī)的電感要求小一點(diǎn)，低速工作時(shí)要求大一點(diǎn)的電感量。但是，這也不是絕對(duì)的。更多的實(shí)際應(yīng)用，還考慮權(quán)衡其它眾多相關(guān)因素。下面就幾種步進(jìn)電機(jī)的線圈繞組及出線，采用雙極性驅(qū)動(dòng)器，說明接線.步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行方向有幾種方法調(diào)整？
三、調(diào)整步進(jìn)電機(jī)其中一組線圈的兩個(gè)線頭位置，重新接入驅(qū)動(dòng)器。具體方法見下表：
步進(jìn)電機(jī)只能夠由數(shù)字信號(hào)控制運(yùn)行的，當(dāng)脈沖提供給驅(qū)動(dòng)器時(shí)，在過于短的時(shí)間里，控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖數(shù)太多，也就是脈沖頻率過高，將導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)。要解決這個(gè)問題，必須采用加減速的辦法。就是說，在步進(jìn)電機(jī)起步時(shí)，要給逐漸升高的脈沖頻率，減速時(shí)的脈沖頻率需要逐漸減低。這就是我們常說的“加減速”方法。
步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速度，是根據(jù)輸入的脈沖信號(hào)的變化來改變的。從理論上講，給驅(qū)動(dòng)器一個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)就旋轉(zhuǎn)一個(gè)步距角（細(xì)分時(shí)為一個(gè)細(xì)分步距角）。實(shí)際上，如果脈沖信號(hào)變化太快，步進(jìn)電機(jī)由于內(nèi)部的反向電動(dòng)勢(shì)的阻尼作用，轉(zhuǎn)子與定子之間的磁反應(yīng)將跟隨不上電信號(hào)的變化，將導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)和丟步。所以步進(jìn)電機(jī)在高速啟動(dòng)時(shí)，需要采用脈沖頻率升速的方法，在停止時(shí)也要有降速過程，以保證實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)精密定位控制。加速和減速的原理是一樣的。下面就加速實(shí)例加以說明：
兩相四線為一相，分別接A和/A；3和4為一相，分別接B和/B。參考下圖：
四相六線電機(jī)，兩種方法接線為一相，分別接A和/A；5和6為一相，分別接B和/B。
二、1、3為一相，定義A、/A；4、6為一相，定義為B、/B。2和5分別懸空不用（不要相連）。
