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總結語. 步進馬達的電壓是一個可以用來調節動力系統效能的一個工具,將電壓提高可以同時提升速度、力距以及馬達的功率,由於這三個好處,馬達會在雙極斷流的限制下工作於高過標示額定電壓很多倍的情況。 一般來說12V 算是相當低電壓的電磁式馬達,但可以在較高的電壓的情況下24V、48V 甚至80V的驅動控制系統下工作,一個比較推薦的原則是讓馬達在10~24倍的標示額定電壓下工作。
2024年1月31日 · 雙極連接的方法如圖所示，採用電流在一個線圈中雙向流動的驅動方式（雙極驅動）。. 這種方式馬達的結構比較簡單，端子數也較少，但由於必須控制一個端子的極性，因此驅動電路較為複雜。. 不過，這種馬達的線圈利用率好，並且可以進行精細的 ...
- 概觀
- 基本介紹
- 簡介
- 概況
- 分類
- 參數
- 特點
- 常用術語
- 常見問題
- 主要套用
步進電機作為執行元件，是機電一體化的關鍵產品之一，廣泛套用在各種自動化控制系統中。隨著微電子和計算機技術的發展，步進電機的需求量與日俱增，在各個國民經濟領域都有套用。
步進馬達是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈衝信號，它就驅動步進馬達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。可以通過控制脈衝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衝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。步進馬達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，廣泛套用於各種開環控制。
運動原理
步進馬達是行業中人士對“步進電機”的另一種稱呼，步進馬達是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下，馬達的轉速、停止的位置只取決於脈衝信號的頻率和脈衝數，而不受負載變化的影響，即給馬達加一個脈衝信號，馬達則轉過一個步距角。這一線性關係的存在，加上步進馬達只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領域用步進馬達來控制變的非常的簡單。 步進馬達是一種感應馬達，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控制電流，用這種電流為步進馬達供電，步進馬達才能正常工作，驅動器就是為步進馬達分時供電的，多相時序控制器 雖然步進馬達已被廣泛地套用，但步進馬達並不能象普通的直流馬達，交流馬達在常規下使用。它必須由雙環形脈衝信號、功率驅動電路等組成控制系統方可使用。因此用好步進馬達卻非易事，它涉及到機械、馬達、電子及計算機等許多專業知識。 步進馬達是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。通俗一點講：當步進驅動器接收到一個脈衝信號，它就驅動步進馬達按設定的方向轉動一個固定的角度（及步進角）。您可以通過控制脈衝個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時您可以通過控制脈衝頻率來控制馬達轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。
步進電機的分類
步進馬達分三種：永磁式（PM） ，反應式（VR）和混合式（HB）。 永磁式步進一般為兩相，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。在歐美等已開發國家80年代已被淘汰；混合式步進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。這種步進馬達的套用最為廣泛。 步進馬達溫度過高首先會使馬達的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至於失步，因此馬達外表允許的最高溫度應取決於不同馬達磁性材料的退磁點；一般來講，磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上，有的甚至高達攝氏200度以上，所以步進馬達外表溫度在攝氏80-90度完全正常。
缺點
步進馬達低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點，一般可採用以下方案來克服： A.如步進馬達正好工作在共振區，可通過改變減速比等機械傳動避開共振區； B.採用帶有細分功能的驅動器，這是最常用的、最簡便的方法； C.距角更小的步進馬達，如三相或五相步進馬達； D.換成交流伺服馬達，幾乎可以完全克服震動和噪聲，但成本較高； E.在馬達軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產品，但機械結構改變較大。 步進馬達的細分技術實質上是一種電子阻尼技術（請參考有關文獻），其主要目的是減弱或消除步進馬達的低頻振動，提高馬達的運轉精度只是細分技術的一個附帶功能。比如對於步進角為1.8° 的兩相混合式步進馬達，如果細分驅動器的細分數設定為4，那么馬達的運轉解析度為每個脈衝0.45°，馬達的精度能否達到或接近0.45°，還取決於細分驅動器的細分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細分驅動器精度可能差別很大；細分數越大精度越難控制。 步進馬達以其顯著的特點，在數位化製造時代發揮著重大的用途。伴隨著不同的數位化技術的發展以及步進馬達本身技術的提高，步進馬達將會在更多的領域得到套用。
現較常用的步進馬達有反應式步進馬達（VR）、永磁式步進馬達（PM）、混合式步進馬達（HB）和單相式步進馬達等。其中，永磁式步進馬達一般為兩相，轉矩和體積較小，步進角一般為7.5度或15度；反應式步進馬達一般為三相，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。反應式步進馬達的轉子磁路由軟磁材料製成，定子上有多相勵磁繞組，利用磁導的變化產生轉矩；混合式步進馬達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。這種步進馬達的套用最為廣泛，也是本次細分驅動方案所選用的步進馬達。
電機固有步距角：它表示控制系統每發一個步進脈衝信號，電機所轉動的角度。電機出廠時給出了一個步距角的值，如86BYG250A型電機給出的值為0.9°/1.8°（表示半步工作時為0.9°、整步工作時為1.8°），這個步距角可以稱之為‘電機固有步距角’，它不一定是電機實際工作時的真正步距角，真正的步距角和驅動器有關。
步進馬達的相數：是指電機內部的線圈組數，常用的有二相、三相、四相、五相步進馬達。電機相數不同，其步距角也不同，一般二相電機的步距角為0.9°/1.8°、三相的為0.75°/1.5°、五相的為0.36°/0.72°。在沒有細分驅動器時，用戶主要靠選擇不同相數的步進馬達來滿足自己步距角的要求。如果使用細分驅動器，則‘相數’將變得沒有意義，用戶只需在驅動器上改變細分數，就可以改變步距角。
保持轉矩（HOLDINGTORQUE）：是指步進馬達通電但沒有轉動時，定子鎖住轉子的力矩。它是步進馬達最重要的參數之一，通常步進馬達在低速時的力矩接近保持轉矩。由於步進馬達的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉矩就成為了衡量步進馬達最重要的參數之一。比如，當人們說2N.m的步進馬達，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉矩為2N.m的步進馬達。
DETENTTORQUE：是指步進馬達沒有通電的情況下，定子鎖住轉子的力矩。DETENTTORQUE在國內沒有統一的翻譯方式，容易使大家產生誤解；由於反應式步進馬達的轉子不是永磁材料，所以它沒有DETENTTORQUE。
1．一般步進馬達的精度為步進角的3-5%，且不累積。
2．步進馬達外表允許的最高溫度較低。
步進馬達溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至於失步，因此電機外表允許的最高溫度應取決於不同電機磁性材料的退磁點。
3．步進馬達的力矩會隨轉速的升高而下降。
當步進馬達轉動時，電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。在它的作用下，電機隨頻率（或角速度）的增大而相電流減小，從而導致力矩下降。
4．步進馬達低速時可以正常運轉,但若高於一定速度就無法啟動,並伴有嘯叫聲。
步距角：每輸入一個電脈衝信號時轉子轉過的角度稱為步距角。步距角的大小可以直接影響電機的運行精度；
保持轉矩：是指步進電機通電但沒有轉動時，定子鎖住轉子的力矩。它是步進電機最重要的參數之一，通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。由於步進電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉矩就成為了衡量步進電機最重要的參數之一。比如，當人們說2Nm的步進電機，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉矩為2Nm的步進電機；
定位轉矩：定位轉矩是指步進電機沒有通電的情況下，定子鎖住轉子的力矩。反應式步進電機的轉子不是永磁材料，所以它沒有定轉矩；
空載啟動頻率：指步進電機能夠不失步啟動的最高脈衝頻率；
啟動矩頻特性：在給定的驅動條件下，負載慣量一定時，啟動頻率與負載轉矩之間的關係稱為啟動矩頻特性，又稱牽入特性。
運行矩頻特性：在負載慣量不變時，運行頻率與負載轉矩之間的關係稱為運行矩頻特性，又稱牽出特性；
1、現象：電機低速時振動或失步，高速時正常：這是驅動電壓過高引起。電機低速時正常，高速時失步：這是驅動電壓過低引起。電機長時間低速運轉無發熱現象（電機正常工作時可高達70至80度）驅動電流過小時，電機工作時過熱：驅動電流過大的原因。
解決方法：調節驅動器電流、驅動電壓或更換驅動器。
2、現象：電機低速或高速時不轉動或者失步；負載過大。電機起動或停止時有失步或振動；電機出力過大。
解決方法：調節驅動器電流或更換電機。
3、兩相與三相步進電機步距角分別是多少？
兩相步進電機步距角為1.8度，三相步距角為1.2度。
步進電機的選擇
步進電機有步距角（涉及到相數）、靜轉矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進電機的型號便確定下來了。 1、步距角的選擇 電機的步距角取決於負載精度的要求，將負載的最小解析度（當量）換算到電機軸上，每個當量電機應走多少角度（包括減速）。電機的步距角應等於或小於此角度。市場上步進電機的步距角一般有0.36度/0.72度（五相電機）、0.9度/1.8度（二、四相電機）、1.5度/3度 （三相電機）等。 2、靜力矩的選擇 步進電機的動態力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機的靜力矩。靜力矩選擇的依據是電機工作的負載，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。直接起動時（一般由低速）時二種負載均要考慮，加速起動時主要考慮慣性負載，恆速運行進只要考慮摩擦負載。一般情況下，靜力矩應為摩擦負載的2-3倍內好，靜力矩一旦選定，電機的機座及長度便能確定下來（幾何尺寸）。 3、電流的選擇 靜力矩一樣的電機，由於電流參數不同，其運行特性差別很大，可依據矩頻特性曲線圖，判斷電機的電流。
套用中的注意點
1、步進電機套用於低速場合---每分鐘轉速不超過1000轉，（0.9度時6666PPS)，最好在1000-3000PPS(0.9度）間使用，可通過減速裝置使其在此間工作，此時電機工作效率高，噪音低； 2、步進電機最好不使用整步狀態，整步狀態時振動大； 3、由於歷史原因，只有標稱為12V電壓的電機使用12V外，其他電機的電壓值不是驅動電壓伏值 ，可根據驅動器選擇驅動電壓（建議：57BYG採用直流24V-36V，86BYG採用直流50V,110BYG採用高於直流80V），當然12伏的電壓除12V恆壓驅動外也可以採用其他驅動電源， 不過要考慮溫升； 4、轉動慣量大的負載應選擇大機座號電機； 5、電機在較高速或大慣量負載時，一般不在工作速度起動，而採用逐漸升頻提速，一電機不失步，二可以減少噪音同時可以提高停止的定位精度； 6、高精度時，應通過機械減速、提高電機速度,或採用高細分數的驅動器來解決，也可以採用5相電機，不過其整個系統的價格較貴，生產廠家少，其被淘汰的說法是外行話； 7、電機不應在振動區內工作，如若必須可通過改變電壓、電流或加一些阻尼的解決； 8、電機在600PPS（0.9度）以下工作，應採用小電流、大電感、低電壓來驅動； 9、應遵循先選電機後選驅動的原則。
2020年11月17日 · Subscribed. 48. 6.7K views 2 years ago 尤金電控教學與機電整合頻道. 這是跟學生複習步進電機與驅動器的接線方式，以及利用Arduino來做控制的小範例。 從控制器到驅動器再到電機，其實就是一環扣著一環；如果能搞清楚居中的『驅動器』（driver）扮演的角色，其實要控制步進馬達是很容易的事情。 ...more....
- 24 分鐘
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- Y. Eugene
TI 的 DRV8825 為 具電流調節與 1/32 微步進的 45-V、2.5-A 雙極步進馬達驅動器。. 尋找參數、訂購和品質資訊.
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步進馬達的驅動電路簡單嗎?
步進馬達驅動器有溫度保護功能嗎?
步進馬達會有轉速嗎?
步進馬達有哪兩種類型?
¾步進馬達，又叫脈波馬達脈波馬達（ Pulse Motor），因為步 進馬達最大的特徵是具有依靠脈波電力來產生旋轉，透過控制脈波電力，可控制旋轉的特性 ¾輸入脈波數與旋轉角成正比，旋轉速度與輸入頻率 成正比，這兩個特性使步進馬達能以數位信號構成
2022年8月9日 · 首頁 工業控制應用. 馬達控制設計：馬達與控制器. 作者 : Maurizio Di Paolo Emilio，Power Electronics News & EEWeb主編. 類別 : IC/電路板/系統設計應用. 2022-08-09. (0) 評論. 馬達特性，無論是直流、交流還是步進馬達，都將決定馬達驅動器的設計。 為應用選擇最佳馬達時，最重要的是確定負載在不同速度和使用條件 (最壞情況)下產生的阻力矩... 馬達消耗了全球近一半的電力。 事實上，它們為當今大部份設備提供了必要的驅動力——從小型消費品到大型工業機器，馬達、泵和風扇的產品範圍越來越廣。
