步進電機范文10篇

步進電機是一種能將數字輸入脈沖轉換成旋轉或直線增量運動的電磁執行元件。每輸入一個脈沖電機轉軸步進一個步距角增量。電機總的回轉角與輸入脈沖數成正比例，相應的轉速取決于輸入脈沖頻率。

步進電機是機電一體化產品中關鍵部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步進電機慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點。廣泛應用于機電一體化產品中，如：數控機床、包裝機械、計算機外圍設備、復印機、傳真機等。

選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。而在選用功率步進電機時，首先要計算機械系統的負載轉矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載并有一定的余量保證其運行可靠。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機，負載力矩大。

選擇步進電機時，應使步距角和機械系統匹配，這樣可以得到機床所需的脈沖當量。在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當量，一是可以改變絲桿的導程，二是可以通過步進電機的細分驅動來完成。但細分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機的固有特性所決定。

選擇功率步進電機時，應當估算機械負載的負載慣量和機床要求的啟動頻率，使之與步進電機的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續工作頻率能滿足機床快速移動的需要。

選擇步進電機需要進行以下計算：

步進電機是機電一體化產品中關鍵部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步進電機慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點。廣泛應用于機電一體化產品中，如：數控機床、包裝機械、計算機外圍設備、復印機、傳真機等。

選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。而在選用功率步進電機時，首先要計算機械系統的負載轉矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載并有一定的余量保證其運行可靠。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機，負載力矩大。

選擇步進電機時，應使步距角和機械系統匹配，這樣可以得到機床所需的脈沖當量。在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當量，一是可以改變絲桿的導程，二是可以通過步進電機的細分驅動來完成。但細分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機的固有特性所決定。

選擇功率步進電機時，應當估算機械負載的負載慣量和機床要求的啟動頻率，使之與步進電機的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續工作頻率能滿足機床快速移動的需要。

選擇步進電機需要進行以下計算：

（1）計算齒輪的減速比

摘要：PMM8731是日本三洋電機公司生產的步進電機脈沖分配器。而SI-7300則是日本三青公司生產的高性能步進電機集成功率放大器。它們和單片機一起可構成一種高效電機控制驅動電路。文中介紹了PMM8713與SI-7300的功能，給出了由它們組成的功率驅動電路及其在步進電機上的應用方法。

關鍵詞：PMM8731；SI-7300；步進電機；功率驅動電路

1PMM8713的功能特點

PMM8713是日本三洋電機公司生產的步進電機脈沖分配器。該器件采用DIP16封裝，適用于二相或四相步進電機。PMM8713在控制二相或四相步進電機時都可選擇三種勵磁方式（1相勵磁，2相勵磁，1－2相勵磁三種勵磁方式之一），每相最小的拉電流和灌電流為20mA，它不但可滿足后級功率放大器的要求，而且在所有輸入端上均內嵌有施密特觸發電路，抗干擾能力很強，其原理框圖如圖1所示。

在PMM8713的內部電路中，時鐘選通部分用于設定步進電機的正反轉脈沖輸入法。PMM8713有兩種脈沖輸入法：雙脈沖輸入法和單脈沖輸入法。采用雙脈沖輸入法的連線方式如圖2（a）所示，其中CP、CU兩端分別輸入步進電機正反轉的控制脈沖。當采用單脈沖輸入法時，其連線方式如圖2（b）所示，該圖中的CK為時鐘脈沖輸入，步進電機的正反轉方向由U／D的高、低電位決定。

片中的激勵方式控制電路用來選擇采用何種勵磁方式。激勵方式判斷電路用于輸出檢測；而可逆環形計數器則用于產生步進電機在選定的勵磁方式下的各相通斷時序信號。

步進電機是一種能將數字輸入脈沖轉換成旋轉或直線增量運動的電磁執行元件。每輸入一個脈沖電機轉軸步進一個步距角增量。電機總的回轉角與輸入脈沖數成正比例，相應的轉速取決于輸入脈沖頻率。

步進電機是機電一體化產品中關鍵部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步進電機慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點。廣泛應用于機電一體化產品中，如：數控機床、包裝機械、計算機外圍設備、復印機、傳真機等。

選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。而在選用功率步進電機時，首先要計算機械系統的負載轉矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載并有一定的余量保證其運行可靠。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機，負載力矩大。

選擇步進電機時，應使步距角和機械系統匹配，這樣可以得到機床所需的脈沖當量。在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當量，一是可以改變絲桿的導程，二是可以通過步進電機的細分驅動來完成。但細分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機的固有特性所決定。

選擇功率步進電機時，應當估算機械負載的負載慣量和機床要求的啟動頻率，使之與步進電機的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續工作頻率能滿足機床快速移動的需要。

選擇步進電機需要進行以下計算：

步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點，廣泛應用于各種開環控制。

現在比較常用的步進電機包括反應式步進電機（VR）、永磁式步進電機（PM）、混合式步進電機（HB）和單相式步進電機等。

永磁式步進電機一般為兩相，轉矩和體積較小，步進角一般為7.5度或15度；

反應式步進電機一般為三相，可實現大轉矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。反應式步進電機的轉子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵磁繞組，利用磁導的變化產生轉矩。

混合式步進電機是指混合了永磁式和反應式的優點。它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為0.72度。這種步進電機的應用最為廣泛，也是本次細分驅動方案所選用的步進電機。

步進電機的一些基本參數：

步進電機是一種能將數字輸入脈沖轉換成旋轉或直線增量運動的電磁執行元件。每輸入一個脈沖電機轉軸步進一個步距角增量。電機總的回轉角與輸入脈沖數成正比例，相應的轉速取決于輸入脈沖頻率。

步進電機是機電一體化產品中關鍵部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步進電機慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點。廣泛應用于機電一體化產品中，如：數控機床、包裝機械、計算機外圍設備、復印機、傳真機等。

選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。而在選用功率步進電機時，首先要計算機械系統的負載轉矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載并有一定的余量保證其運行可靠。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機，負載力矩大。

選擇步進電機時，應使步距角和機械系統匹配，這樣可以得到機床所需的脈沖當量。在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當量，一是可以改變絲桿的導程，二是可以通過步進電機的細分驅動來完成。但細分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機的固有特性所決定。

選擇功率步進電機時，應當估算機械負載的負載慣量和機床要求的啟動頻率，使之與步進電機的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續工作頻率能滿足機床快速移動的需要。

選擇步進電機需要進行以下計算：

PMM8713是日本三洋電機公司生產的步進電機脈沖分配器。該器件采用DIP16封裝，適用于二相或四相步進電機。PMM8713在控制二相或四相步進電機時都可選擇三種勵磁方式(1相勵磁，2相勵磁，3相勵磁三種勵磁方式之一)，每相最小的拉電流和灌電流為20mA，它不但可滿足后級功率放大器的要求，而且在所有輸人端上均內嵌有施密特觸發電路，抗干擾能力很強，其原理框圖如圖1所示，表1所列是PMM8713的引腳功能。在PMM8713的內部電路中，時鐘選通部分用于設定步進電機的正反轉脈沖輸入法。PMM8713有兩種脈沖輸人法:雙脈沖輸人法和單脈沖輸人法。采用雙脈沖輸人法的連線方式如圖4-3-2(A)所示，其中CPICA兩端分別輸人步進電機正反轉的控制脈沖。當采用單脈沖輸人法時，其連線方式如圖2所示；

PMM8713功能介紹

PMM8713是專用的步進電機的步進脈沖產生芯片,它適用于三相和四相步進電機。如圖1所示PMM8713的引腳,Cu為加脈沖輸入端,它使步進電機正轉,Cp為減脈沖輸入端,它使步進電機反轉,Ck

為脈沖輸入端,當脈沖加入此引腳時,Cu和Cp應接地,正反轉由U/D的電平控制,EA和EB用來選擇勵磁方式的,可以選擇的方式有一相勵磁、二相勵磁和一二相勵磁,ΦC用來選擇三、四相步進電機,Vss為芯片工作地,R為芯片復位端,Φ4～Φ1為四相步進

脈沖輸出端,Φ3～Φ1為三相步進脈沖輸出端,Em為勵磁監視端,Co為輸入脈沖監視端,VDD為芯片的工作電源(+4～+18V).其具體的原理框圖如4-3-4所示:

4.4顯示電路與鍵盤的選擇

摘要：介紹由美國TI公司的數字信號處理器TMS320LF2407A和SGS公司的步進電機驅動芯片PBL3717A構成的兩相混合式步進電機的控制系統。

關鍵詞：PBL3717ADSP步進電機控制系統

引言

步進電機是數字控制系統中的一種重要執行元件，廣泛應用于各種控制系統中。它是一種將電脈沖信號轉換為位移或轉速的控制電機，輸入一個脈沖信號，電機就轉動一個角度或前進一步。其機械角位移和轉速分別與輸入電機繞組的脈沖個數和脈沖頻率成比例，可以通過改變脈沖頻率在大范圍內調速，易于與計算機或其它數字元件接口，適用于數字控制系統。隨著超大規模集成電路技術的迅速發展，DSP（DigitalSignalProcessor數字信號處理器）的性能價格比得到很大提高，使得DSP在電機控制領域的應用愈來愈廣泛。本文介紹由美國TI公司的數字信號處理器TMS320LF2407和SGS公司的步進電機驅動芯片PBL3717A構成的兩相混合式步進電機的控制系統。

1DSP性能簡介

美國TI公司的TMS320LF2407A是專為馬達控制而設計的一款DSP。它采用高性能靜態CMOS技術，使得供電電壓降為3.3V，減少了控制器的功耗；40MIPS的執行速度使指令周期縮短到25ns(40MHz)，從而提高了控制器的實時控制能力。兩個事件管理器模塊EVA和EVB，每個包括：2個16位通用定時器；CAN總線接口模塊；16位的串行外設（SPI）接口模塊；基于鎖相環的時鐘發生器；內置正交編碼脈沖（QEP）電路；3個捕獲單元；16通道A/D轉換器；8個16位的脈寬調制（PWM）通道。它們能夠實現：三相反相器控制；PWM的對稱和非對稱波形；當外部引腳PDPINTx出現低電平時，快速關閉PWM通道；可編程的PWM死區控制以防止上下橋臂同時輸出觸發脈沖；事件管理器模塊適用于控制交流感應電機、無刷直流電機、開關磁阻電阻、步進電阻、多級電機和逆變器。

摘要:本文應用單片機、步進電機驅動芯片、字符型LCD和鍵盤陣列，構建了集步進電機控制器和驅動器為一體的步進電機控制系統。二維工作臺作為被控對象通過步進電機驅動滾珠絲桿在X/Y軸方向聯動。文中討論了一種以最少參數確定一條圓弧軌跡的插補方法和步進電機變頻調速的方法。步進電機控制系統的開發采用了軟硬件協同仿真的方法，可以有效地減少系統開發的周期和成本。最后給出了步進電機控制系統的應用實例。

關鍵詞:步進電機控制系統，插補算法，變頻調速，軟硬件協同仿真

1引言

作為一種數字伺服執行元件，步進電機具有結構簡單、運行可靠、控制方便、控制性能好等優點，廣泛應用在數控機床、機器人、自動化儀表等領域。為了實現步進電機的簡易運動控制，一般以單片機作為控制系統的微處理器，通過步進電機專用驅動芯片實現步進電機的速度和位置定位控制。

2圓弧插補改進算法

逐點比較插補算法因其算法簡單、易實現且最大誤差不超過一個脈沖當量，在步進電機的位置控制中應用的相當廣泛[1]。圓弧插補中，為了確定一條圓弧的軌跡，可采用：給出圓心坐標、起點坐標和終點坐標;給出半徑、起點和終點坐標;給出圓弧的三點坐標等。在算法實現時這些參數若要存放在單片機內部資源有限的數據存儲器（RAM）中，如果要經過復雜的運算才能確定一段圓弧，不但給微處理器帶來負擔，而且要經過多步運算，往往會影響到算法的精確度。因此選取一種簡單且精確度高的插補算法是非常必要的。本文提出了一種改進算法：在圓弧插補中，無論圓弧在任何位置，是順圓或是逆圓，都以此圓弧的圓心作為原點來確定其他坐標。因此只須給出圓弧的起點坐標和圓弧角度就可以確定該圓弧。如果一個軸坐標用4個字節存儲（如12.36），而角度用2個字節存儲（如45°），則只需要10個字節即可確定一段二維的圓弧。較之起其他方法，最多可節省14個存儲單元。現以第I象限逆圓弧為例，計算其終點坐標。如圖1所示，（X0，Y0）為圓弧的起點坐標，（Xe，Ye）為圓弧的終點坐標，θ為圓弧的角度。

1圓弧插補改進算法

逐點比較插補算法因其算法簡單、易實現且最大誤差不超過一個脈沖當量，在步進電機的位置控制中應用的相當廣泛[1]。圓弧插補中，為了確定一條圓弧的軌跡，可采用：給出圓心坐標、起點坐標和終點坐標;給出半徑、起點和終點坐標;給出圓弧的三點坐標等。在算法實現時這些參數若要存放在單片機內部資源有限的數據存儲器（RAM）中，如果要經過復雜的運算才能確定一段圓弧，不但給微處理器帶來負擔，而且要經過多步運算，往往會影響到算法的精確度。因此選取一種簡單且精確度高的插補算法是非常必要的。本文提出了一種改進算法：在圓弧插補中，無論圓弧在任何位置，是順圓或是逆圓，都以此圓弧的圓心作為原點來確定其他坐標。因此只須給出圓弧的起點坐標和圓弧角度就可以確定該圓弧。如果一個軸坐標用4個字節存儲（如12.36），而角度用2個字節存儲（如45°），則只需要10個字節即可確定一段二維的圓弧。較之起其他方法，最多可節省14個存儲單元。現以第I象限逆圓弧為例，計算其終點坐標。如圖1所示，（X0，Y0）為圓弧的起點坐標，（Xe，Ye）為圓弧的終點坐標，θ為圓弧的角度。

圖1圓弧軌跡示意圖

圓弧半徑：，

終點坐標：

終點坐標相對X軸的角度：