步進電機主要運用場合

目前電腦繡花機使用的步進電機大多為三相混合式步進電機，采用細分驅動技術可以大大提高步進電機的運行質量，減小轉矩波動，抑制振蕩，降低噪聲，提高步進分辨率。

一、步進電機主要用在一些有定位要求的場合，比如：線切割的拖臺、植毛機的臺(孔定位)、包裝機(定長)，基本都用在涉及定位的場合。

二是廣泛應用于ATM機、噴墨打印機、雕刻機、照片機、噴涂設備、醫療儀器設備、計算機外設及海量存儲設備、精密儀器、工業控制系統、辦公自動化、機器人等領域，特別適合要求運行穩定、噪音低、響應快、使用壽命長、輸出扭矩大的應用。

第三，步進電機廣泛應用于紡織機械和設備，如電腦刺繡機。這些步進電機具有保持轉矩低、響應速度快、運行噪音低、運行穩定、控制性能好、整機成本低等特點。

　　步進電機應用注意事項

1.步進電機用于低速場合——每分鐘轉速不超過1000轉(0.9度時為6666PPS)，好在1000-3000 PPS(0.9度)之間使用。可以通過減速器使其在這里工作，此時電機工作效率高，噪音低。

2.步進電機好不要使用全步進狀態，振動大。

3.由于歷史原因，只有標稱12V電壓的電機使用12V，其他電機的電壓值不是驅動電壓伏特值，所以驅動電壓可以根據司機選擇(建議：57BYG使用DC 24V-36V，86BYG使用DC 50V，110BYG使用DC 80V更高)。當然，除了12v恒壓驅動外，12V電壓也可以使用其他驅動電源，但要考慮溫升。

4.對于大轉動慣量的負載，應選擇大框架尺寸的電機。

5.當電機處于高速或大慣性負載時，一般不以工作轉速啟動，而是逐漸增加頻率和速度。，電機不失步。二是可以降低噪音，提高停車定位精度。

6.精度高的時候要通過機械減速，提高電機轉速，或者采用高細分數的驅動器來解決，或者可以采用5相電機，但是整個系統價格昂貴，廠家少，已經淘汰了就是外行人的說法了。

7.電機不應在振動區域工作。如有必要，可以通過改變電壓和電流或增加一些阻尼來解決。

8.電機在600PPS(0.9度)以下工作時，應采用小電流、大電感、低電壓驅動。

9.應遵循開車前選擇電機的原則。

　　四款步進電機電路圖

　　電路圖一：

步進電機驅動電路與51單片機的連接電路圖如上；

步進電機的驅動信號必須是脈沖信號！旋轉速度與脈沖頻率成比例，

這個步進電機的步進角度是7.5度。完成360度轉彎需要48個脈沖(上圖用6腳端子代替步進電機)。

a組(即上圖步進電機第三針)線圈對應P2.4；

b組(即上圖步進電機第四針)線圈對應P2.5；

c組線圈(即上圖步進電機第五針)對應P2.6；

d組(即上圖步進電機第六針)線圈對應P2.7；

遠期訂單：AB組- BC組- CD組-

-DA組（即一個脈沖，正轉7.5度）。

　　電路圖二：

　　步進電機具有快速啟停、精確定位的特點，在數字控制領域經常使用步進電機作為位置控制的執行機構。步進電機在快速運行中，要求驅動電路提供給步進電機繞組的驅動電流盡可能地接近其技術指標要求的數值，以產生足夠的轉矩。由于步進電機是感性負載，當運行速度提高后要提高繞組的工作電流，必須提高電源電壓。實際應用中，常采用的控制方式是高低壓恒流斬波控制。在筆者給西北軸承廠改造磨床的過程中，設計了一種實用的步進電機驅動電路，它可以驅動75BF003-130BF003四種型號的三相六拍反應式步進電機，高運行頻率每分鐘15000步。該電路除具有恒流斬波的特性外，還具有過流保護和超溫保護的功能。

　　路（圖1）由速度判別電路，過流超溫檢測電路，A、B、C相驅動電路和電源組成。在該電路中，有單片機輸出的A相驅動信號（PA）、B相驅動信號（PB）、C相驅動信號（PC）和鎖相驅動信號（L），均為低電平有效。驅動步進電機的高壓電源采用AC70V整流濾波后供給，鎖相電源采用AC4.5V半波整流后供給。另外，電路還需要的+12V和+5V直流電壓采用對AC10V和AC5V經過二極管整流濾波后獲得，數字電路所需要的電源通過板間接口J401由主機提供。　　2各部分電路介紹　　2.1速度判別電路　　速度判別電路的核心是一片可重觸發單穩CD4538（圖2）。當單片機控制步進電機運行時，首先將鎖相驅動信號L置為高電電平，隨后PA、PB、PC按照A→AB→B→BC→C→CA→A（或AC→C→BC→B→AB→A→AC）的順序依次輪流出現低電平，從而驅動步進電機一步一步地運行。由于在運行過程中，PA、PB和Pc信號至少有一個會出現跳變（上升沿或下降沿），而這種跳變經過由電阻和電容（如R470、C411、R471、R490和D431等）組成的微分電路變成一個負脈沖加到8輸入端與非門U409的輸入端，進而在其輸出端產生一個正脈沖觸發單穩U408A；U408A的輸出Q與鎖相驅動信號L經過由鍺開關二極管D473、D474構成的與門去控制A、B、C三相驅動電路的斬波電路。由于U408A的暫態時間大約是1S，因此當步進電機的運行速度低于每秒鐘l步時，速度判別電路先輸出約1S的高電平，使各相驅動電路進行約1S的恒流斬波動作，使步進電機迅速到位，隨后轉到鎖相狀態（步進電機各相的電流降到其工作電流的大約一半），以降低步進電機的功耗。

　　電路圖三：

　　圖4 四相步進電機功率驅動電路

　　LM331的輸出頻率和輸入電壓存在如下關系：f0=Vi/（IRt1RL），其中t1由外接的定時元件Rt和Ct決定，t1＝1.1RtCt，IR由內部精密電流源提供，IR＝1.9V/RS。故f0=ViRS/（2.09RtRLCt）。RS為可調電阻，它的作用是調整LM331的增益偏差。Ct為濾波電容，一般為 0.01～0.1μF，在濾波效果較好的情況下，可使用1μF的電容。為了提高精度和穩定度，組容元件選用低溫度系數的器件。應用舉例用PMM8713步進電機環形分配器與SI7300A步進電機功率放大器設計了一個四相步進電機功率驅動電路，PMM8713采取單脈沖輸入、1-2相勵磁方式，電路如圖5所示。圖中PD控制端為SI7300A的輸入電流I0調節端，可懸空或接高電平，接高電平時可適當提高SI7300A的輸出電流I0，在本應用系統中懸空使用。圖中PMM8713的時鐘脈沖輸入信號由LM331（V/F）輸出，方向控制信號和步進電機的起停信號由窗口比較電路給出。

　　電路圖四：

　　介紹了BYG通用系列二相步進電機常采用的的單極性和雙極性2種驅動電路的設計，從原理上體現了二相步進電機的控制方法，增加了步進電機驅動電路設計的靈活性。二相步進電機的單極性和雙極性2種驅動電路設計都采用了一片可在線編程的單片機AT89S52作為控制器，由達林頓功率管TIP142組成的電路作為驅動器，電路結構簡單，設計思路清晰。

　　單極性驅動電路圖

　　雙極性驅動電路圖