步进电机的三种驱动方式

步进电机常用的驱动方式是全电压驱动，即在电机移步与锁步时都加载额定电压。

为了防止电机过流及改善驱动特性，需加限流电阻。

由于步进电机锁步时，限流电阻要消耗掉大量的功率，故限流电阻要有较大的功率容量，并且开关管也要有较高的负载能力。

步进电机的另一种驱动方式是高低压驱动，即在电机移步时，加额定或超过额定值的电压，以便在较大的电流驱动下，使电机快速移步；而在锁步时，则加低于额定值的电压，只让电机绕组流过锁步所需的电流值。

这样，既可以减少限流电阻的功率消耗，又可以提高电机的运行速度，但这种驱动方式的电路要复杂一些
驱动脉冲的分配可以使用硬件方法，即用脉冲分配器实现。

现在，脉冲分配器已经标准化、芯片化，市场上可以买到。

但硬件方法结构复杂，成本也较高。

武汉信轴机电有限公司主营一体减速步进马达，集成式步进伺服，交流马达，提供专业的选型方案步进电机控制（包括控制脉冲的产生和分配）也可以使用软件方法，即用单片机实现，这样既简化了电路，也降低了成本。

使用单片机以软件方式驱动步进电机，不但可以通过编程方法，在一定范围内自由设定步进电机的转速、往返转动的角度以及转动次数等，而且还可以方便灵活地控制步进电机的运行状态，以满足不同用户的要求。

因此，常把单片机步进电机控制电路称之为可编程步进电机驱动器。

步进电机驱动方式的分类及比较步进电机驱动方式的分类及比较：步进电机驱动方法的分类主要有恒电压驱动方式、恒电流斩波驱动方式和细分驱动方式。

以下是这几种驱动方式的简介及比较。

1 恒电压驱动方式1．1 单电压驱动单电压驱动是指在电机绕组工作过程中，只用一个方向电压对绕组供电。

如图2所示，L为电机绕组，VCC为电源。

当输入信号In为高电平时，提供足够大的基极电流使三极管T处于饱和状态，若忽略其饱和压降，则电源电压全部作用在电机绕组上。

当In为低电平时，三极管截止，绕组无电流通过。

为使通电时绕组电流迅速达到预设电流，串入电阻Rc；为防止关断T时绕组电流变化率太大，而产生很大的反电势将T击穿，在绕组的两端并联一个二极管D和电阻Rd，为绕组电流提供一个泄放回路，也称“续流回路”。

单电压功率驱动电路的优点是电路结构简单、元件少、成本低、可靠性高。

但是由于串入电阻后，功耗加大，整个功率驱动电路的效率较低，仅适合于驱动小功率步进电机。

1．2 高低压驱动为了使通电时绕组能迅速到达设定电流，关断时绕组电流迅速衰减为零，同时又具有较高的效率，出现了高低压驱动方式。

如图3所示，Th、T1分别为高压管和低压管，Vh、V1分别为高低压电源，Ih、I1分别为高低端的脉冲信号。

在导通前沿用高电压供电来提高电流的前沿上升率，而在前沿过后用低电压来维持绕组的电流。

高低压驱动可获得较好的高频特性，但是由于高压管的导通时间不变，在低频时，绕组获得了过多的能量，容易引起振荡。

可通过改变其高压管导通时间来解决低频振荡问题，然而其控制电路较单电压复杂，可靠性降低，一旦高压管失控，将会因电流太大损坏电机。

2 恒电流斩波驱动方式2．1 自激式恒电流斩波驱动图4为自激式恒电流斩波驱动框图。

把步进电机绕组电流值转化为一定比例的电压，与D／A转换器输出的预设值进行比较，控制功率管的开关，从而达到控制绕组相电流的目的。

从理论上讲，自激式恒电流斩波驱动可以将电机绕组的电流控制在某一恒定值。

步进电机的种类和特点步进电机在构造上有三种主要类型:反应式(Variable Reluctance，VR）、永磁式(Permanent Magnet,PM）和混合式(Hybrid Stepping，HS）。

＊反应式定子上有绕组、转子由软磁材料组成。

结构简单、成本低、步距角小,可达1。

2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。

＊永磁式永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同。

其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7。

5°或15°)。

＊混合式混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。

其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。

按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。

最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好.该种电机的基本步距角为1。

8°/步，配上半步驱动器后,步距角减少为0。

9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍 (0.007°/微步）.由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。

同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。

雷赛步进电机系列雷赛两相、三相混合式步进电机，采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造，产品规格涵盖35-130范围。

具有温升低、可靠性高的特点,由于其具有良好的内部阻尼特性，因而运行平稳，无明显震荡区。

可满足不同行业、不同环境下的使用需求。

雷赛采用专利技术研发的三相步进电机驱动系统,更好地解决了传统步进电机低速爬行、有共振区、噪音大、高速扭矩小、起动频率低和驱动器可靠性差等缺点，具有交流伺服电机的某些运行特性,其运行效果可与进口产品相媲美.两相步进电机命名规则<〉上例表示机座号为57mm,两相混合式,步距角为1.8度，扭矩0。

PLC实现步进电机的正反转和调整控制PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的可编程电子设备。

在工业领域，PLC被广泛应用于各种自动化设备和机器的控制。

步进电机是一种非塔式电机，其运动是以固定的步长进行的，适用于需要精确定位的应用，如印刷机、数控机床等。

本文将介绍如何使用PLC实现步进电机的正反转和调整控制。

步进电机的正反转控制可以通过改变电机的运行顺序来实现。

一种常见的方法是使用四相步进电机，通过改变电机的相序来实现正反转。

一般来说，步进电机有两种驱动方式：全步进和半步进。

全步进驱动方式是指每次脉冲信号到达时，电机转动一个步进角度。

全步进驱动方式可以通过控制PLC输出的脉冲信号来实现。

例如，当需要电机正转时，在PLC程序中输出连续的脉冲信号，电机将按照一定的步进角度顺时针旋转。

当需要反转时，输出连续的反向脉冲信号，电机将逆时针旋转。

半步进驱动方式是指每次脉冲信号到达时，电机转动半个步进角度。

半步进驱动方式可以通过改变输出的脉冲信号序列来实现。

例如，正转时输出连续的脉冲信号序列：1000、1100、0100、0110、0010、0011、0001、1001，电机将按照半个步进角度顺时针旋转；反转时输出反向脉冲信号序列：1001、0001、0011、0010、0110、0100、1100、1000，电机将逆时针旋转。

调整控制是指通过PLC来调整步进电机的运行速度和位置。

调速控制可以通过改变输出脉冲信号的频率来实现。

例如，可以定义一个计时器来控制输出脉冲信号的频率，通过改变计时器的时间参数来改变电机的速度。

较小的时间参数将导致更快的脉冲频率，从而使电机加快转速。

位置控制可以通过记录步进电机当前的位置来实现。

可以使用PLC的存储和控制功能来记录和更新电机的位置信息。

例如，可以使用一个变量来保存电机当前的位置，并在转动过程中不断更新该变量的值。

通过读取该变量的值，可以获得电机当前的位置信息。

总结起来，使用PLC实现步进电机的正反转和调整控制可以通过控制输出的脉冲信号序列和频率来实现。

PLC如何控制步进电机PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，通过输入/输出模块对各种机电设备进行控制。

在PLC系统中，步进电机是常见的执行元件之一，它具有准确的位置控制和高的加减速性能。

本文将介绍PLC如何控制步进电机，包括步进电机的驱动方式、PLC的控制原理及步进电机控制的程序设计。

一、步进电机的驱动方式1.串行通信驱动方式：步进电机通过串行通信驱动方式与PLC进行通信和控制。

首先，将PLC与串行通信模块相连，通过串行通信模块与步进电机控制器进行通信。

PLC通过串行通信模块发送指令，步进电机控制器接收指令后控制步进电机运动。

2.并行通信驱动方式：步进电机通过并行通信驱动方式与PLC进行通信和控制。

与串行通信驱动方式类似，首先将PLC与并行通信模块相连，通过并行通信模块与步进电机控制器进行通信。

PLC通过并行通信模块发送指令，步进电机控制器接收指令后控制步进电机运动。

3.脉冲驱动方式：步进电机通过脉冲驱动方式与PLC进行通信和控制。

在脉冲驱动方式中，需要PLC输出脉冲信号控制步进电机。

通常情况下，PLC将脉冲信号传递给步进电机驱动器，在驱动器中产生相应的控制信号，实现对步进电机的控制。

二、PLC的控制原理PLC作为控制器，一般采用扫描运行方式。

其运行原理如下：1.输入信号读取：PLC将外部输入信号输入到输入模块中，采集输入信号，并将其从输入模块传递给中央处理器（CPU）进行处理。

2. 程序执行：CPU根据事先编写好的程序进行处理，包括数据处理、逻辑运算和控制计算等。

PLC程序一般采用ladder diagram（梯形图）进行编写。

3.输出信号控制：根据程序的执行结果，CPU将处理好的数据通过输出模块发送给外部设备，用于控制和操作外部设备。

三、步进电机控制的程序设计步进电机的控制程序主要包括参数设定、模式选择、起停控制、运动控制等部分。

下面以一个简单的例子来说明步进电机控制的程序设计过程：1.参数设定：首先需要设定步进电机的一些参数，如电机型号、步距角度、运动速度等。

步进电机驱动器方案引言步进电机是一种能够将电力信号转化为机械运动的设备，被广泛应用于各种自动化系统中。

步进电机的驱动方式决定了其在系统中的性能和精度。

本文将介绍几种常见的步进电机驱动器方案，分析其特点和适用范围。

一、直流驱动器方案直流驱动器是一种最常见的步进电机驱动器方案之一。

它通过直流电源和H桥电路来控制步进电机的旋转。

该方案具有以下特点：1. 简单可靠：直流驱动器方案的电路相对简单，易于实现和维护。

2. 精度较低：由于直流驱动器方案无法提供闭环控制和精确的电流驱动，因此其驱动精度相对较低。

3. 适用范围广：直流驱动器方案适用于一些要求不那么高的应用场景，如低精度打印机、门禁系统等。

二、脉冲驱动器方案脉冲驱动器方案采用脉冲信号控制步进电机的运动。

它通过控制脉冲信号的频率、峰值和占空比来实现步进电机的转动。

该方案具有以下特点：1. 高精度：脉冲驱动器方案可以实现高精度的控制，可达到微步驱动，提高系统的运动精度。

2. 复杂控制：脉冲驱动器方案需要精确控制脉冲信号的参数，对控制系统的算法和硬件要求较高。

3. 应用广泛：脉冲驱动器方案适用于许多要求高精度控制的场景，如制造业中的自动化装配线、精密仪器等。

三、闭环控制驱动方案闭环控制驱动方案是一种通过反馈控制来实现步进电机控制的方案。

它通过传感器反馈步进电机的位置信息，实时调整驱动信号，以达到精确控制的目的。

该方案具有以下特点：1. 高精度：闭环控制驱动方案可以实现非常高的位置控制精度，减小步进电机的非线性误差和震动。

2. 复杂昂贵：闭环控制驱动方案的实现较为复杂，需要采用传感器进行位置反馈，同时增加了硬件和算法的成本。

3. 高要求应用：闭环控制驱动方案适用于对位置精度要求极高的场景，如医疗设备、半导体制造等。

结论在步进电机的驱动器方案中，直流驱动器方案简单可靠，适用于一些不对精度要求过高的应用场景。

脉冲驱动器方案具有较高的控制精度，适用于大多数精密控制应用。

一文解析步进电机三种驱动方式的优缺点众所周知，步进电机的驱动方式有整步，半步，细分驱动。

三者既有区别又有联系，目前，市面上很多驱动器支持细分驱动方式。

大家都知道步进电动机是一种把电脉冲信号转换成机械角位移的控制电机，常作为数字控制系统中的执行元件。

当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（这个角度叫做歩距角）。

正常运动情况下，它每转一周具有固定的步数；做连续步进运动时，其旋转转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系，不受电压波动和负载变化的影响。

本文小编将带领大家详细的了解步进电机整步驱动、半步驱动、细分驱动的工作原理及优缺点。

步进电机的驱动方式如下图是两相步进电机的内部定子示意图，为了使电机的转子能够连续、平稳地转动，定子必须产生一个连续、平均的磁场。

因为从宏观上看，电机转子始终跟随电机定子合成的磁场方向。

如果定子合成的磁场变化太快，转子跟随不上，这时步进电机就出现失步现象。

既然电机转子是跟随电机定子磁场转动，而电机定子磁场的强度和方向是由定子合成电流决定且成正比。

即只要控制电机的定子电流，则可以达到驱动电机的目的。

下图是两相步进电机的电流合成示意图。

其中Ia是由A-A`相产生，Ib是由B-B`相产生，它们两个合成后产生的电流I就是电机定子的合成电流，它可以代表电机定子产生磁场的大小和方向。

基于以上步进电机的背景描述，对于步进电机的整步、半步、细分的三种驱动方式，都会是同一种方法，只是电流把一个圆（360）分割的粗细程度不同。

1、整步驱动对于整步驱动方式，电机是走一个整步，如对于一个步进角是3.6的步进电机，整步驱动是每走一步是走3.6。

下图是整步驱动方式中，电机定子的电流次序示意图：。