步進電機在許多行業(yè)的應(yīng)用中又作為提供動力兼控制的核心器件，其重要性不言而喻，而一體化步進電機由于其體積嬌小的特點，在許多應(yīng)用場合都表現(xiàn)優(yōu)異，在此便提供一些一體化步進電機在各行各業(yè)的應(yīng)用思路。一體化步進系統(tǒng)由步進電機、反饋系統(tǒng)(選配)、驅(qū)動放大器、運動控制器等子系統(tǒng)組成。如果把用戶上位機(PC、PLC等)比作公司老板，運動控制器就是高管，驅(qū)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(xié)議(電話、電報、電郵等)協(xié)調(diào)數(shù)個高管間合作，步進電機區(qū)別于其他所有電機的最大優(yōu)點走步精準(zhǔn)而且有力。

步進系統(tǒng)便宜過伺服系統(tǒng)很多很多, 這點所有人都知道, 為了便宜, 在自動控制領(lǐng)域內(nèi), 步進系統(tǒng)還是占大多數(shù), 但步進系統(tǒng)潛在失步的可能性, 并且還不知道是否已經(jīng)失步了. 還有步進驅(qū)動器雖然可以細(xì)分并產(chǎn)生微步, 但大家應(yīng)該清楚微步主要是讓電流更平滑, 電機振動性更好, 微步雖然可以提高步進電機的準(zhǔn)確性, 但微步卻不可靠, 所有的資料和我親自的測量都證實了這一點.正因為如此, 限制了步進系統(tǒng)進入高精度要求和高風(fēng)險要求的機器. 有了閉環(huán)控制器, 步進系統(tǒng)精度一點不比伺服的差了, 只是速度比不上伺服, 如果配合市面上的普通光柵尺使用, 定位精度可以超過伺服電機, 因為伺服只是半閉環(huán)控制, 而步進電機配合閉環(huán)控制器還有光柵尺是全閉環(huán)控制, 免除了機械系統(tǒng)的誤差, 所以定位精度可以超過伺服系統(tǒng). 而價錢只是伺服的1/N.

體積小、故障率低、無需匹配電機和驅(qū)動控制器，使用簡單，系統(tǒng)設(shè)計和維護方便，大大減少產(chǎn)品開發(fā)時間。步進電機選型編輯步進電機能將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移。在額定功率范圍內(nèi)，電機的轉(zhuǎn)速只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，加上步進電機累積誤差較小等特點，使得在速度、位置等領(lǐng)域用步進電機來控制變得較為簡單。步進電機分三種，目前主要廣泛應(yīng)用的是混合式步進電機。

步進電機不能保證絕對的準(zhǔn)確性, 而且還不知道是否準(zhǔn)確, 因此在工作負(fù)載變化大或不確定性的工作條件下, 如數(shù)控銑床, 雕銑機. 它們的切削力的變化是不可控的, 比如在鋼上分層銑削一深槽, 到多層后每次銑刀,靠近到槽的邊壁時切削力就會急劇增大. 為了應(yīng)付這種可能性并且保證精度, 現(xiàn)在唯一的辦法就是降低整個加工速度, 以換取局部的安全. 而其實絕大部份工作時間都不是在大阻力狀態(tài)下, 因此嚴(yán)重的降低了系統(tǒng)使用的效率, 而使用閉環(huán)控制器, 便可以在這種情況下大幅提高機器的效率, 你不必為個別的阻力點的安全而降低整個過程和速度和效率. 控制器會自動調(diào)整速度通過阻力點, 阻力點過后又會自動恢復(fù)速度, 并加速補償回丟失的脈沖, 而且是一瞬間完成. 如果設(shè)定了報警功能, 能夠在失步到一定的情況下報警并發(fā)信號給上位機. 伺服系統(tǒng)也是這樣處理的.

步進電機選型必須注意事項：1) 步距角： 收到一個步進脈沖，電機所轉(zhuǎn)動的角度。實際步距角和驅(qū)動器的細(xì)分?jǐn)?shù)有關(guān)。一般步進電機的精度為步距角的3-5%，不累積。2) 相數(shù)： 電機內(nèi)部的線圈組數(shù)。相數(shù)不同，步距角不同。如使用細(xì)分驅(qū)動器，則‘相數(shù)’沒有意義：改變細(xì)分?jǐn)?shù)就可改變步距角。3) 保持轉(zhuǎn)矩：亦稱為最大靜轉(zhuǎn)矩。指額定電流下轉(zhuǎn)速為零時，外力迫使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動所需的力矩。保持轉(zhuǎn)矩與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無關(guān)。步進電機在低速時的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進電機的輸出力矩和功率隨速度增大而不斷變化，所以保持轉(zhuǎn)矩是衡量步進電機最重要的參數(shù)之一。

雖然保持轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)。但過份采用減小氣隙，增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的，這樣會造成步進電機的發(fā)熱及機械噪音。保持轉(zhuǎn)矩的選型確定：步進電機的動態(tài)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(jù)是電機工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。階越(突然)起動時(一般由低速)時二種負(fù)載均要考慮，加速(斜坡)起動時主要考慮慣性負(fù)載，恒速運行進只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下，保持轉(zhuǎn)矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好，保持轉(zhuǎn)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(xiàn)各項額定廠方參數(shù)時的每相(每個線圈)電流。實驗證明高于和低于該電流均可造成電機工作時某些指標(biāo)超標(biāo)而同時另一些指標(biāo)不達標(biāo)。