現代社會分工日益細化。豈論企業照舊用戶,只有專注于最善于的事情才氣使利益最大化。步進電機的用戶多數不研究電機的控制和優化，而是將其應用于某個場所。基于這點，外洋最先盛行一體化步進系統，即將步進電機、反饋裝置、驅動放大器、運動控制器組合成一個整體。其優勢為：體積小、故障率低、無需匹配電機和驅動控制器，使用簡樸，系統設計和維護利便，大大淘汰產物開發時間。
然而外洋的一體化步進系統售價高昂，一樣平常在200到1000美金一臺/軸。鑒于海內現實情形，上海優愛寶公司從美國引進了一體化步進系統周全手藝，以適合中國的價錢為海內用戶提供一體化步進電機驅動控制系統。其低端產物比海內同類售價略低，其高端產物海內尚無類似，其價錢是外洋產物的1/10。要害元器件所有由美國互助公司在美國本土采購。
針對現在步進電機用戶選型一體化步進電機微型驅動控制器的一些疑問特撰文如下。
一體化步進系統由步進電機、反饋系統（選配）、驅動放大器、運動控制器等子系統組成。若是把用戶上位機（PC、PLC等）比作公司老板，運動控制器就是高管，驅動放大器就是技工，步進電機就是機床。老板通過某種通訊方式/協議（電話、電報、電郵等）協調數個高管間互助。高管憑據老板意思，作出詳細事情企圖通知手下的技工。技工憑據高管的企圖開機床完成生產使命。同時由于該機床（步進電機）質量很好，一樣平常不出次品。可是為保證質量，可以增添質檢職員（即反饋系統），在發生質量問題時通知高管和老板以決議對策。老板不會開機床，也不懂生產，可是由于有高管和技工的資助，老板照樣能統領多個高管完成龐大的使命。高管+技工+機床（有時加上質檢）就是一個一體化的步進電機系統，而用戶則是老板。以下對各子系統選型時的基本考量劃分作簡樸先容。
步進電機
步進電性能將電脈沖信號轉變為角位移或線位移。在額定功率規模內，電機的轉速只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載轉變的影響，加上步進電機累積誤差較小等特點，使得在速率、位置等領域用步進電機來控制變得較為簡樸。步進電機分三種，現在主要普遍應用的是混淆式步進電機。選用步進電機時，必須注重如下廠方參數（均和電機一同提供）：
1） 步距角： 收到一個步進脈沖后電機轉動的角度。現實步距角和驅動器的細分數有關。一樣平常步進電機的精度為步距角的3-5%，不累積。
2） 相數： 電機內部的線圈組數。相數差別，步距角差別。如使用細分驅動器，則‘相數’沒有意義：改變細分數就可改變步距角。
3） 保持轉矩：亦稱為最大靜轉矩。指額定電流下轉速為零時，外力迫使轉子轉動所需的力矩。保持轉矩與驅動電壓及驅動電源等無關。步進電機在低速時的力矩靠近保持轉矩。由于步進電機的輸著力矩和功率隨速率增大而不停轉變，以是保持轉矩是權衡步進電機最主要的參數之一。雖然保持轉矩與電磁激磁安匝數成正比，與定齒轉子間的氣隙有關。但過份接納減小氣隙，增添激磁安匝來提高靜力矩是不行取的，這樣會造成電機的發燒及機械噪音。保持轉矩的選型確定如下：
步進電機的動態力矩一下子很難確定，往往先確定電機的靜力矩。靜力矩選擇的依據是電機事情的負載，而負載可分為慣性負載和摩擦負載二種。單一的慣性負載和單一的摩擦負載是不存在的。階越（突然）起動時（一樣平常由低速）時二種負載均要思量，加速（斜坡）起動時主要思量慣性負載，恒速運行進只要思量摩擦負載。一樣平常情形下，保持轉矩應為摩擦負載的2-3倍內好，保持轉矩一旦選定，電機的機座及長度便能確定下來。
4） 額定相電流：指電機實現各項額定廠方參數時的每相（每個線圈）電流。實驗證實高于和低于該電流均可造成電機事情時某些指標超標而同時另一些指標不達標。
其他一些值得注重的事項另有：
低速運轉的振動和噪聲。從本質上說，每一脈沖都是對電機系統的激勵。當激勵頻率靠近電機的自振頻率時，轉子就會有大幅的震驚。因此振動和噪聲是其固有沈陽機床配件的特點。一樣平常轉速為1圈/秒，2圈/秒時震驚最大。可接納改變減速比，細分驅動器等要領減緩。
選擇電源時，電壓通常憑據電機的事情轉速和響應要求來選擇。轉速較高或響應要求較快時選較高電壓。電流一樣平常憑據驅動器的輸出相電流峰值來確定。線性電源取相電流的1.1～1.3倍，開關電源取相電流 的1.5～2倍。
脫機時電機電流被切斷，轉子處于自由狀態（脫機狀態）。如不停電時要手動轉動電機軸，可使用脫機。
運行溫渡過高會發生退磁征象導致力矩下降和失步。一樣平常退磁點大于攝氏130度，故電機外貌攝氏80-90度屬正常。
電機沒有載荷情形下能正常啟動的最高脈沖頻率叫空載啟動頻率。若是高于該值，則不能正常啟動。在有負載的情形下，啟動頻率應更低。
反饋系統
步進電機區別于其他所有電機的最大優點走步精準而且有力。若是事情歷程是已知的，阻礙力矩是在電性能力規模以內的，反饋系統并不需要。反饋系統的加裝和信號收羅處置懲罰會迅速增添成本，且與步進電機的專長重疊，以是除非必須，一樣平常不要反饋系統。雖然這樣，優愛寶的一些高端驅動控制器照舊提供了幾個反饋信號接入口，可接受模擬量（內置12位模數轉換）和數字量輸入，并通過響應的通訊協議發回給用戶。
驅動放大器
驅動放大器包羅邏輯詮釋模塊和電流放大模塊。驅動放大器接沈陽機床配件受步進脈沖，偏向信號等輸入，輸出兩組（或幾組）受控電流到電機的兩個（或幾個）繞組。
邏輯詮釋模塊憑據用戶上位機發來的步進脈沖、偏向信號以及脫機信號等，使得各線圈（繞組）電流輪流切換，從而使電機轉子步進旋轉。電機事情方式只有兩種，即整步事情和半步事情，步距角是由電機結構確定的。當基本步距角不能知足要求時，需要舉行細分驅動。即每次輸入脈沖切換時，不將電流全通或全斷，而只改變響應繞組電流的一部門，從而轉子只轉動基本步距角的一部門。細分功效由驅動器靠準確控制電機的相電流所發生，與電機無關。細分后，輸出電流轉變相對平穩，一定水平上提高輸出轉矩，削弱電機的低頻振蕩，提高步距精度。詳細的改善水平視細分水平和驅動電路的質量而定。對于質量較好的電機，一樣平常16~32細分以上已無顯著作用，但可略為降低振動和噪音。
電流放大模塊將邏輯信號放大成事情電流。較為常用的是由場效應管組成的H橋電路。場效應管可以是一種電子開關，就像電燈開關。使用這種通斷型開關來調整電流的常用方式是斬波恒流。恒流就是恒定電流。斬波就是將橫跨需要電流波砍掉。例如往一個漏水的杯子里加水，如加水速率大于漏水速率，就要停停加加，以免溢出。場效應管開通時，電流上升。當電流剛凌駕設準時，場效應管關斷，電流被砍，掉下來。掉到低于設準時，場效應管再次打開，電流又上升。重復開關加上電機線圈電感作用，電流就保持在設定值了。需要指出的是，有些驅動放大器發燒量（不是溫度）很大，有些很小。主要緣故原由是多數場效應管的內阻都在幾百毫歐姆。多數優愛寶驅動器場效應管內阻都在10-30毫歐姆之間，以是發燒量較通俗驅動器小許多。驅動器的外貌溫度與發燒量和散熱面積相關。優愛寶驅動器由于體積小（洋火盒巨細），故而雖然發燒量很小(一樣平常小于1-2W)，可是在一些大電流（4-8A）的事情場所，仍需要將其安裝在提供的法蘭片上并牢固到電機上或機柜上以散熱。
運動控制器
運動控制器包羅運動控制模塊和通訊模塊。運動控制器賣力與用沈陽機床配件戶上位機交流，并按上位秘密求，控制驅動放大器實現電機的受控運動。
為了讓用戶上位性能專注于高條理的控制事情，運動控制器必須具備足夠的智能。關于運動控制模塊的功效和原理涉及較為龐大的控制手藝，此處從簡。這兒先容與用戶親身相關的通訊模塊。多數情形下，運動控制器賣力實現用戶指令。指令的通報涉及軟件（協議、指令結構）和硬件。硬件類似前面例子中的電話機/線，PC機/網線等。協議（電話照舊電郵）定了，硬件也就基本定了。指令結構好比語言的語法結構，白話文結構，文言文結構等，雙方聽懂就好。
現在工業常用協議有RS232，RS485，CAN 等。RS232最簡樸，但抗滋擾差，傳輸距離短。RS485和RS232差不多簡樸，抗滋擾略強，傳輸距離較長。CAN總線協議以其高速（1百萬比特率）、長距離（1萬米）、高抗滋擾的特點，被外洋普遍用于汽車（發念頭、傳感和電控系統等）、自動化制造、交通治理等滋擾信號嚴重，攸關人身寧靜的場所。CAN總線只需兩根導線即可組成網絡。其網絡結構類似節日彩燈，重新到尾總共兩根電源線卻掛幾百盞燈。CAN協議保證不會發生節點為爭取總線而撞車。可是CAN協議相對龐大，不易掌握。
優愛寶的RS232系列驅動器接納RS232與用戶機通訊。值得注重的是，在短距離內，RS232也可到達很高的速率。如用合適的外圍器件，速率可達1M以上。而CAN總線系列驅動器將CAN總線和協議打包，再以簡樸易用的RS232與用戶界面。因此用戶不必相識和處置懲罰紛繁龐大的CAN總線運作方式，也能充實享用CAN總線的高速、長距離、高抗滋擾、網絡功效、連線簡練等優越性能。所有指令均通過CAN總線（在事情地，如廠區、裝備內）通報，只在用戶上位機的收支口處將CAN協媾和RS232協議雙向翻譯/轉換。不算兩根電源線，優愛寶的CAN系列控制器和彩燈沒有區別：兩根信號線能拖掛高達100臺驅動器。
在指令結構方面，傻瓜型的用戶界面使得用戶無需相識步進電機、驅動器以及CAN總線。指令結構簡樸直觀，高容錯。例如要執行速率=1000步/秒，以下指令都有用：“SPD=1000；”，“SPD:1000；”，“SPD 1000；”，“SPD1000；”甚至“SPD%$&*1000；” 萬一輸入了錯誤指令，驅動器返回錯誤信息,錯誤指令不被執行。
一言以蔽之，一體化步進系統的特點就是：老大（用戶機）發句話，小弟（一體化系統）全搞定，并隨時可向老大匯報。
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