1    转矩控制：  转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小，具体表现为例如10V对应5Nm的话，当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为2.5Nm：如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转，外部负载等于2.5Nm时电机不转，大于2.5Nm时电机反转（通常在有重力负载情况下产生）。可以通过即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小，也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。

应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中，例如饶线装置或拉光纤设备，转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。

2    位置控制： 位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于定位装置。

应用领域如数控机床、印刷机械等等。

3    速度模式  通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位，但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号，此时的电机轴端的编码器只检测电机转速，位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了，这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差，增加了整个系统的定位精度。

4    谈谈3环  伺服电机一般为三个环控制，所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。最内的PID环就是电流环，此环完全在伺服驱动器内部进行，通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流，负反馈给电流的设定进行PID调节，从而达到输出电流尽量接近等于设定电流，电流环就是控制电机转矩的，所以在转矩模式下驱动器的运算最小，动态响应最快。

第2环是速度环，通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节，它的环内PID输出直接就是电流环的设定，所以速度环控制时就包含了速度环和电流环，换句话说任何模式都必须使用电流环，电流环是控制的根本，在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流（转矩）的控制以达到对速度和位置的相应控制。

第3环是位置环，它是最外环，可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建，要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定，位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算，此时的系统运算量最大，动态响应速度也最慢。

步进电机的开环和闭环控制 步进电机的控制方式一般分为开环控制与闭环控制两种控制方式，其中开环控制步进电机最简单的控制方式就是打环控制系统，在这种控制方式下，步进电机控制脉冲的输入并不依赖于转子的位置，而是按一固定的规律发出控制脉冲，步进电机仅依靠这一系列既定的脉冲而工作，这种控制方式由于步进电机的独特性而比较适合于控制步进电机，这种控制方式的特点是：控制简单、实现容易、价格较低，这种控制方式特别在开环控制中，负载位置对控制电路没有反馈。

因此，步进电机必须确地响应每次励磁的变化，如果励磁变化太快，电机不能移动到新的位置，那么实际负载位置与理想位置就会产生一个偏差，在负载基本不变时，控制脉冲序列的产生较为简单，但是在负载的变化可能较大的场合，控制脉冲序列的产生就很难照顾全面，就有可能出现失步等现象目前随着微机的应用普及，依靠微机，可以实现一些较复杂的步进电机的控制脉冲序列的产生。

但是，这种控制方式也有如下的缺点：电机的输出转矩和速度不仅与负载有很大的关系，而且在很大程度上还取决于驱动电源和控制的实现方式，精度不高，有时还会有失步、振荡等现象，但由于它较易实现，价格低廉，故目前所采用的控制方式大多数为开环控制。

闭环控制由于步进电机开环控制系统有精度不高、丢步等缺点，故在精度要求较高的场合可以采用步进电机的闭环控制系统。

反应式步进电机特新研究闭环控制原理，这种控制方式是直接或间接地检测出转予(或负载)的位置或速度，然后通过反馈和适当的处理，自动地给出步进电机的驱动脉冲序列，这个驱动脉冲序列是根据负载或转子的位置而随时变化的这种控制方式的实现方法很多，在要求精度很高的场合，结合微步驱动技术及微型计算机控制技术，可以实现很高的位置精度要求。

SMT是电路板表贴加工的简称，是电子行业必不可缺的环节。SMT涉及上下板机、贴片机、收板机、AOI、接驳台等设备。如下图所示：

　　图表 1 SMT设备一览图

　　其中接驳台是起着其他设备连接作用，虽然体积不大，价值量不高，但连接作用必不可少。所以接驳台的可靠工作异常重要。目前市面上的接驳台最为核心的电控部件为步进电机驱控卡。驱控卡提供方一般为单片机方案商，而非驱动器厂家，虽然工作功能正常，但因涉及电机驱动以及保护，因此所提供的电机驱控卡均存在工作不可靠，容易坏，电机出力小等诸多缺点。为彻底解决行业诟病，深圳星火自动化科技有限公司联合接驳台设备厂商，为SMT行业研发定制一款驱控一体机STD234NM。该驱控一体机采用了32bitARM作为核心MCU，搭载4个二合一MOS，与预驱形成主驱电路，并加入了过流采样电路，用以实现过流保护。通过电流传感器形成电力闭环。驱动器可提供高达3A有效电流，可驱动两个个42电机，或者一个57电机。内部所选MOS最大可支持电力可达16A，彻底保证了产品的驱动能力。

　　STD234NM电气说明如下：

　　图表 2驱控一体机电气表

　　STD234NM与市面其他竞品对比如图所示：

　　图表 3 STD234NM参数对比图

　　为了方便接驳台设备厂家降低采购成本与优化采购流程，星火驱动可为客户提供开关电源，模拟电位计，皮带轮，驱控一体机，步进电机等一整套产品。成套提供为客户带来了极大便利。

　　该款产品推出以来，已经在永信达、尚宏、艾博胜等接驳台龙头企业推广，并获得了不错的应用效果。同时也与部分客户在相关领域内开展了更为广泛的合作。

全数字低压两相步进电机驱动器的应用

STD234M是一款全数字低压步进电机驱动器，采用32bitARM作为运动控制单元，独立电流传感器闭环。产品可以支持20-36VDC，最大有效电流可达到2.0A，峰值电流可达4.2A。驱动器可驱动20-42等系列两相步进电机。16档细分可调，满足广大设备的需求。在点胶机、螺丝机、流水线、SMT、PCB设备等应用广泛。产品可支持单、双脉冲，同时支持内部自发脉冲，应用灵活，容易上手。

步进驱动器可分为两部分：一部分是环形分配器，另一部分是功率放大。

环形分配器：要是接收3种信号分别为：脉冲信号，方向信号，脱机信号。然后再对脉冲信号进行分配，去控制功率放大器相应的晶体管导通，然后使步进电机的线圈得电。从这里我们可以看出，步进电机要运转那么必须要输入脉冲，如果没有脉冲，步进电机是不动的，所以我们需要一个驱动器来给步进电机的各项绕组依次通电。方向信号：要控制AB通电的相序，A-B顺时针，B-A逆时针

脱机信号：步进电机停止时，AB线圈有一相得电，得电的功能使转子锁住，使转子不能动，需要收去拨动转子的时候，需要给脱机信号，使AB相绕组完全断电，转子处于自由转动状态。

步进驱动器首先要外接直流电源24-28V，一端要连步进电机，另一端作输入信号也就是控制信号，步进电机接受外部信号的结构是采用光电隔离的，比如：PLC的脉冲信号送到驱动器内部，我们要使PLC产生脉冲只需要让Y0不断的接通与截止就可以产生。

当YO导通的时候电流从CP+流进去，通过限流电阻，二极管，再经过CP-，再通过COM端回到电源的负端，这样就构成了一个回路。这样的话发光二极管就导通，晶体管也会被导通就会产生一个高电平1，如果截止就会产生一个低电平0。这样当Y0不断接通与截止，并且通过这个电路就可以把脉冲从外部设备送到驱动器中。然后环形分配器收到这个脉冲，再对脉冲信号进行分配。控制步进电机的绕组依次得电。所以步进电机在旋转的时候必须要有脉冲，如果没有脉冲，那么步进电机就会处于停止状态。方向信号与脱钩信号也是同样的道理

怎么选择步进电机：

1.步进电机转矩的选择与传统电机的功率相似，但又有本质的区别。步进电机的物理结构跟交流和直流电机完全不同。电机的输出功率是可变的，通常根据所需的扭矩来选择哪种类型的电机。一般来说，扭矩0.8N.m的选择20、28、36、39、42(电机机身直径或方度，单位：mm；扭力1N.m选择57电机比较合适。N.m或者更大的时候，选择86、110、130等规格的步进电机。

2.步进电机转速的选择也应特别考虑电机转速。因为电机的输出转矩与转速成反比。也就是说，步进电机在高速旋转状态下的转矩很小。当然，某些工作环境需要测量步进电机的线圈电阻、电感等指标。选择电感稍小的电机作为高速电机，可以获得较大的输出扭矩。相反，当需要低速大扭矩时，需要选择十几个或几十个电感，电阻也要大一些为好。

3、步进电机的空载启动频率，这是购买电机的一个重要指标。如果需要在瞬间频繁启动和停止，且转速约为1000转/分钟或更高，则通常需要加速启动。如果需要直接启动以实现高速运行，可以选择反应式或永磁电机，这些电机的空启频率相对较高。

4、许多客户对步进电机的相数选择不重视，其中大部分是随意购买的。事实上，不同相数的电机有不同的工作效果。相数越多，步距角越小，工作时振动越小。在大多数情况下，两相电机的使用越多。在高速、大力矩的工作环境中，选择三相步进电机更实用。

全数字低压两相步进电机驱动器的应用

STD223M是一款全数字低压步进电机驱动器，采用32bitARM作为运动控制单元，独立电流传感器闭环。产品可以支持24-40VDC，最大有效电流可达到2.0A，峰值电流可达3.0A。驱动器可驱动20/28/35/39/42等系列两相步进电机。16档细分可调，满足广大设备的需求。在点胶机、螺丝机、流水线、SMT、PCB设备等应用广泛。产品可支持单、双脉冲，同时支持内部自发脉冲，应用灵活，容易上手。

深圳星火自动化科技有限公司，总部位于高新产业云集的深圳市宝安区，在北京设有分公司和生产基地，在无锡、青岛、汕头、浏阳等地设有办事处或分支机构。星火自动化定位于运动控制类产品的研发、生产与销售，主要产品为“STD系列”的数字式步进电机驱动器、伺服电机驱动器、步进电机、专用数控系统等，产品广泛应用于数控机床、医疗设备、纺织印刷、雕刻机、激光打标机、激光内雕机、电子设备、剥线机、包装机械、广告设备、贴标机、恒速应用、机器人等多个行业。

很多朋友误以为步进电机驱动器的细分越高，步进电机的精度就越高，其实这是一种错误的观念。

1、要了解细分，先要弄清步距角这个概念：它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值，如SVM060630型电机给出的值为0.9°/1.8°，这个步距角可以称之为‘电机固有步距角'，它不一定是电机实际工作时的真正步距角。

2、细分数就是指电机运行时的真正步距角是固有步距角(整步)的几分指一。从上表可以看出：步进电机驱动器工作在10细分状态时，其步距角只为‘电机固有步距角’的十分之一，这就是细分的基本概念。

3、更为准确地描述驱动器细分特性的是运行拍数，运行拍数指步进电机运行时每转一个齿距所需的脉冲数。请注意，如果运行拍数设为30，按上表对应关系细分数为

7.5，不是一个整数。细分功能完全是由步进驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的，与串机无关。

深圳星火自动化科技有限公司，总部位于高新产业云集的深圳市宝安区，在北京设有分公司和生产基地，在无锡、青岛、汕头、浏阳等地设有办事处或分支机构。星火自动化定位于运动控制类产品的研发、生产与销售，主要产品为“STD系列”的数字式步进电机驱动器、伺服电机驱动器、步进电机、专用数控系统等，产品广泛应用于数控机床、医疗设备、纺织印刷、雕刻机、激光打标机、激光内雕机、电子设备、剥线机、包装机械、广告设备、贴标机、恒速应用、机器人等多个行业。

很多朋友误以为步进电机驱动器的细分越高，步进电机的精度就越高，其实这是一种错误的观念。

1、要了解细分，先要弄清步距角这个概念：它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值，如57系列步进电机给出的值为1.8°，这个步距角可以称之为‘电机固有步距角'，它不一定是电机实际工作时的真正步距角。

2、细分数就是指电机运行时的真正步距角是固有步距角(整步)的几分之一。从上表可以看出：步进电机驱动器工作在10细分状态时，其步距角只为‘电机固有步距角’的十分之一，这就是细分的基本概念。

3、更为准确地描述驱动器细分特性的是运行拍数，运行拍数指步进电机运行时每转一个齿距所需的脉冲数。请注意，如果运行拍数设为30，按上表对应关系细分数为7.5，不是一个整数。细分功能完全是由步进驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的，与串机无关。

深圳星火自动化科技有限公司，总部位于高新产业云集的深圳市宝安区，在北京设有分公司和生产基地，在无锡、青岛、汕头、浏阳等地设有办事处或分支机构。星火自动化定位于运动控制类产品的研发、生产与销售，主要产品为“STD系列”的数字式步进电机驱动器、伺服电机驱动器、步进电机、专用数控系统等，产品广泛应用于数控机床、医疗设备、纺织印刷、雕刻机、激光打标机、激光内雕机、电子设备、剥线机、包装机械、广告设备、贴标机、恒速应用、机器人等多个行业。

STD245M是一款全数字低压步进电机驱动器，采用32bitARM作为运动控制单元，独立电流传感器闭环。产品可以支持20-50VDC，最大有效电流可达到3.0A，峰值电流可达4.2A。驱动器可驱动20/28/35/39/42/57等系列两相步进电机。16档细分可调，满足广大设备的需求。在点胶机、螺丝机、流水线、SMT、PCB设备等应用广泛。产品可支持单、双脉冲，同时支持内部自发脉冲，应用灵活，容易上手。

步进电机作为执行元件，是自动一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化设备控制系统中。随着自动化设备技术的发展，步进电机的需求量与时俱增，在各个经济领域都有应用。对步进电机的也不能仅限于认识而已，应该深入了解它的结构、基本原理以及应用。人们早在20世纪20年代就开始使用这种电机。随着嵌入式系统(例如打印机、磁盘驱动器、玩具、雨刷、震动寻呼机、机械手臂和录像机等)的日益流行，步进电机的使用也开始暴增。

不论在工业、军事、医疗、汽车还是娱乐业中，只要需要把某件物体从一个位置移动到另一个位置，步进电机就能派上用场。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度。步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的。