一体化步进电机驱动器
最大简介 现代社会分工日益细化。不论企业还是用户,只有专注于最擅
长的工作才能使利益化。步进电机的用户多数不研究电机的控制和优化，而是
将其应用于某个场合。基于这点，国外开始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，使用简单，系统设计和维护方便，大大
减少产品开发时间。
然而国外的一体化步进系统售价高昂，一般在 200 到 1000 美金一台/轴。
鉴于国内实际情况，上海优爱宝公司从美国引进了一体化步进系统全面技术，
以适合中国的价格为国内用户提供一体化步进电机驱动控制系统。其低端产品
比国内同类售价略低，其高端产品国内尚无类似，其价格是国外产品的
1/10。关键元器件全部由美国合作公司在美国本土采购。 针对目前
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。如果把用户上位机（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）协调数个高管间合作。高管根据老板意思，作出
详细工作计划通知手下的技工。技工根据高管的计划开机床完成生产任务。同
时由于该机床（步进电机）质量很好，一般不出次品。但是为保证质量，可以
增加质检人员（即反馈系统），在发生质量问题时通知高管和老板以决定对
策。老板不会开机床，也不懂生产，但是由于有高管和技工的帮助，老板照样
能统领多个高管完成复杂的任务。高管+技工+机床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分别作简单介绍。
步进电机 步进电机能将电脉冲信号转变为角位移或线位移。在额定功
率范围内，电机的转速只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化
的影响，加上步进电机累积误差较小等特点，使得在速度、位置等领域用步进
电机来控制变得较为简单。步进电机分三种，目前主要广泛应用的是混合式步
进电机。选用步进电机时，必须注意如下厂方参数（均和电机一同提供）：
1
） 步距角： 收到一个步进脉冲，电机所转动的角度。实际步距角和驱动
器的细分数有关。一般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。相数不同，步距角不同。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
速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩和功率随速度增大而不断
变化，所以保持转矩是衡量步进电机最重要的参数之一。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。但过份采用减小气隙，增加激
磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。 保
持转矩的选型确定：
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工作的负载，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