现代社会分工日益细化。岂论企业照旧用户,只有专注于最善于的事情才气使利益最大化。步进电机的用户多数不研究电机的控制和优化，而是将其应用于某个场所。基于这点，外洋最先盛行一体化步进系统，即将步进电机、反馈装置、驱动放大器、运动控制器组合成一个整体。其优势为：体积小、故障率低、无需匹配电机和驱动控制器，使用简朴，系统设计和维护利便，大大淘汰产物开发时间。
然而外洋的一体化步进系统售价高昂，一样平常在200到1000美金一台/轴。鉴于海内现实情形，上海优爱宝公司从美国引进了一体化步进系统周全手艺，以适合中国的价钱为海内用户提供一体化步进电机驱动控制系统。其低端产物比海内同类售价略低，其高端产物海内尚无类似，其价钱是外洋产物的1/10。要害元器件所有由美国互助公司在美国本土采购。
针对现在步进电机用户选型一体化步进电机微型驱动控制器的一些疑问特撰文如下。
一体化步进系统由步进电机、反馈系统（选配）、驱动放大器、运动控制器等子系统组成。若是把用户上位机（PC、PLC等）比作公司老板，运动控制器就是高管，驱动放大器就是技工，步进电机就是机床。老板通过某种通讯方式/协议（电话、电报、电邮等）协调数个高管间互助。高管凭据老板意思，作出详细事情企图通知手下的技工。技工凭据高管的企图开机床完成生产使命。同时由于该机床（步进电机）质量很好，一样平常不出次品。可是为保证质量，可以增添质检职员（即反馈系统），在发生质量问题时通知高管和老板以决议对策。老板不会开机床，也不懂生产，可是由于有高管和技工的资助，老板照样能统领多个高管完成庞大的使命。高管+技工+机床（有时加上质检）就是一个一体化的步进电机系统，而用户则是老板。以下对各子系统选型时的基本考量划分作简朴先容。
步进电机
步进电性能将电脉冲信号转变为角位移或线位移。在额定功率规模内，电机的转速只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载转变的影响，加上步进电机累积误差较小等特点，使得在速率、位置等领域用步进电机来控制变得较为简朴。步进电机分三种，现在主要普遍应用的是混淆式步进电机。选用步进电机时，必须注重如下厂方参数（均和电机一同提供）：
1） 步距角： 收到一个步进脉冲后电机转动的角度。现实步距角和驱动器的细分数有关。一样平常步进电机的精度为步距角的3-5%，不累积。
2） 相数： 电机内部的线圈组数。相数差别，步距角差别。如使用细分驱动器，则‘相数’没有意义：改变细分数就可改变步距角。
3） 保持转矩：亦称为最大静转矩。指额定电流下转速为零时，外力迫使转子转动所需的力矩。保持转矩与驱动电压及驱动电源等无关。步进电机在低速时的力矩靠近保持转矩。由于步进电机的输着力矩和功率随速率增大而不停转变，以是保持转矩是权衡步进电机最主要的参数之一。虽然保持转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关。但过份接纳减小气隙，增添激磁安匝来提高静力矩是不行取的，这样会造成电机的发烧及机械噪音。保持转矩的选型确定如下：
步进电机的动态力矩一下子很难确定，往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机事情的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。阶越（突然）起动时（一样平常由低速）时二种负载均要思量，加速（斜坡）起动时主要思量惯性负载，恒速运行进只要思量摩擦负载。一样平常情形下，保持转矩应为摩擦负载的2-3倍内好，保持转矩一旦选定，电机的机座及长度便能确定下来。
4） 额定相电流：指电机实现各项额定厂方参数时的每相（每个线圈）电流。实验证实高于和低于该电流均可造成电机事情时某些指标超标而同时另一些指标不达标。
其他一些值得注重的事项另有：
低速运转的振动和噪声。从本质上说，每一脉冲都是对电机系统的激励。当激励频率靠近电机的自振频率时，转子就会有大幅的震惊。因此振动和噪声是其固有沈阳机床配件的特点。一样平常转速为1圈/秒，2圈/秒时震惊最大。可接纳改变减速比，细分驱动器等要领减缓。
选择电源时，电压通常凭据电机的事情转速和响应要求来选择。转速较高或响应要求较快时选较高电压。电流一样平常凭据驱动器的输出相电流峰值来确定。线性电源取相电流的1.1～1.3倍，开关电源取相电流 的1.5～2倍。
脱机时电机电流被切断，转子处于自由状态（脱机状态）。如不停电时要手动转动电机轴，可使用脱机。
运行温渡过高会发生退磁征象导致力矩下降和失步。一样平常退磁点大于摄氏130度，故电机外貌摄氏80-90度属正常。
电机没有载荷情形下能正常启动的最高脉冲频率叫空载启动频率。若是高于该值，则不能正常启动。在有负载的情形下，启动频率应更低。
反馈系统
步进电机区别于其他所有电机的最大优点走步精准而且有力。若是事情历程是已知的，阻碍力矩是在电性能力规模以内的，反馈系统并不需要。反馈系统的加装和信号收罗处置惩罚会迅速增添成本，且与步进电机的专长重叠，以是除非必须，一样平常不要反馈系统。虽然这样，优爱宝的一些高端驱动控制器照旧提供了几个反馈信号接入口，可接受模拟量（内置12位模数转换）和数字量输入，并通过响应的通讯协议发回给用户。
驱动放大器
驱动放大器包罗逻辑诠释模块和电流放大模块。驱动放大器接沈阳机床配件受步进脉冲，偏向信号等输入，输出两组（或几组）受控电流到电机的两个（或几个）绕组。
逻辑诠释模块凭据用户上位机发来的步进脉冲、偏向信号以及脱机信号等，使得各线圈（绕组）电流轮流切换，从而使电机转子步进旋转。电机事情方式只有两种，即整步事情和半步事情，步距角是由电机结构确定的。当基本步距角不能知足要求时，需要举行细分驱动。即每次输入脉冲切换时，不将电流全通或全断，而只改变响应绕组电流的一部门，从而转子只转动基本步距角的一部门。细分功效由驱动器靠准确控制电机的相电流所发生，与电机无关。细分后，输出电流转变相对平稳，一定水平上提高输出转矩，削弱电机的低频振荡，提高步距精度。详细的改善水平视细分水平和驱动电路的质量而定。对于质量较好的电机，一样平常16~32细分以上已无显着作用，但可略为降低振动和噪音。
电流放大模块将逻辑信号放大成事情电流。较为常用的是由场效应管组成的H桥电路。场效应管可以是一种电子开关，就像电灯开关。使用这种通断型开关来调整电流的常用方式是斩波恒流。恒流就是恒定电流。斩波就是将横跨需要电流波砍掉。例如往一个漏水的杯子里加水，如加水速率大于漏水速率，就要停停加加，以免溢出。场效应管开通时，电流上升。当电流刚凌驾设准时，场效应管关断，电流被砍，掉下来。掉到低于设准时，场效应管再次打开，电流又上升。重复开关加上电机线圈电感作用，电流就保持在设定值了。需要指出的是，有些驱动放大器发烧量（不是温度）很大，有些很小。主要缘故原由是多数场效应管的内阻都在几百毫欧姆。多数优爱宝驱动器场效应管内阻都在10-30毫欧姆之间，以是发烧量较通俗驱动器小许多。驱动器的外貌温度与发烧量和散热面积相关。优爱宝驱动器由于体积小（洋火盒巨细），故而虽然发烧量很小(一样平常小于1-2W)，可是在一些大电流（4-8A）的事情场所，仍需要将其安装在提供的法兰片上并牢固到电机上或机柜上以散热。
运动控制器
运动控制器包罗运动控制模块和通讯模块。运动控制器卖力与用沈阳机床配件户上位机交流，并按上位秘密求，控制驱动放大器实现电机的受控运动。
为了让用户上位性能专注于高条理的控制事情，运动控制器必须具备足够的智能。关于运动控制模块的功效和原理涉及较为庞大的控制手艺，此处从简。这儿先容与用户亲身相关的通讯模块。多数情形下，运动控制器卖力实现用户指令。指令的通报涉及软件（协议、指令结构）和硬件。硬件类似前面例子中的电话机/线，PC机/网线等。协议（电话照旧电邮）定了，硬件也就基本定了。指令结构好比语言的语法结构，白话文结构，文言文结构等，双方听懂就好。
现在工业常用协议有RS232，RS485，CAN 等。RS232最简朴，但抗滋扰差，传输距离短。RS485和RS232差不多简朴，抗滋扰略强，传输距离较长。CAN总线协议以其高速（1百万比特率）、长距离（1万米）、高抗滋扰的特点，被外洋普遍用于汽车（发念头、传感和电控系统等）、自动化制造、交通治理等滋扰信号严重，攸关人身宁静的场所。CAN总线只需两根导线即可组成网络。其网络结构类似节日彩灯，重新到尾总共两根电源线却挂几百盏灯。CAN协议保证不会发生节点为争取总线而撞车。可是CAN协议相对庞大，不易掌握。
优爱宝的RS232系列驱动器接纳RS232与用户机通讯。值得注重的是，在短距离内，RS232也可到达很高的速率。如用合适的外围器件，速率可达1M以上。而CAN总线系列驱动器将CAN总线和协议打包，再以简朴易用的RS232与用户界面。因此用户不必相识和处置惩罚纷繁庞大的CAN总线运作方式，也能充实享用CAN总线的高速、长距离、高抗滋扰、网络功效、连线简练等优越性能。所有指令均通过CAN总线（在事情地，如厂区、装备内）通报，只在用户上位机的收支口处将CAN协媾和RS232协议双向翻译/转换。不算两根电源线，优爱宝的CAN系列控制器和彩灯没有区别：两根信号线能拖挂高达100台驱动器。
在指令结构方面，傻瓜型的用户界面使得用户无需相识步进电机、驱动器以及CAN总线。指令结构简朴直观，高容错。例如要执行速率=1000步/秒，以下指令都有用：“SPD=1000；”，“SPD:1000；”，“SPD 1000；”，“SPD1000；”甚至“SPD%$&*1000；” 万一输入了错误指令，驱动器返回错误信息,错误指令不被执行。
一言以蔽之，一体化步进系统的特点就是：老大（用户机）发句话，小弟（一体化系统）全搞定，并随时可向老大汇报。
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