【導讀】在工業自動化中，步進電機的應用非常的廣泛，例如工業機器人、3D打印機、計ji算suan機ji硬ying盤pan等deng都dou有you步bu進jin電dian機ji的de身shen影ying。傳chuan統tong的de步bu進jin電dian機ji可ke以yi控kong製zhi轉zhuan子zi的de角jiao度du位wei置zhi，而er不bu需xu要yao傳chuan感gan器qi來lai控kong製zhi位wei置zhi，是shi一yi種zhong開kai環huan控kong製zhi係xi統tong
，在zai這zhe樣yang的de控kong製zhi方fang式shi下xia，步bu進jin電dian機ji控kong製zhi脈mai衝chong的de輸shu入ru並bing不bu依yi賴lai於yu轉zhuan子zi的de位wei置zhi
，反fan而er是shi按an一yi固gu定ding的de規gui律lv發fa出chu其qi控kong製zhi脈mai衝chong
，步bu進jin電dian機ji僅jin依yi靠kao這zhe一yi係xi列lie既ji定ding的de脈mai衝chong而er工gong作zuo。大da部bu分fen基ji於yu步bu進jin電dian機ji的de運yun動dong係xi統tong運yun行xing在zai開kai環huan狀zhuang態tai下xia，因yin此ci能neng夠gou提ti供gong低di成cheng本ben的de解jie決jue方fang案an。實shi際ji上shang，步bu進jin係xi統tong是shi唯wei一yi的de一yi個ge不bu需xu反fan饋kui就jiu具ju備bei位wei置zhi控kong製zhi能neng力li的de運yun動dong技ji術shu
，但dan是shi當dang步bu進jin電dian機ji以yi開kai環huan方fang式shi驅qu動dong負fu載zai時shi，在zai指zhi令ling步bu和he實shi際ji步bu之zhi間jian存cun在zai失shi去qu同tong步bu的de潛qian在zai可ke能neng性xing。

bihuankongzhizhibeikongdeshuchuyiyidingfangshifanhuidaozuoweikongzhideshuruduan

，bingduishuruduanshijiakongzhiyingxiangdeyizhongkongzhiguanxi。bujindiandongjidebihuankongzhizeshicaiyongweizhifankuihuosudufankuilaiquedingyuzhuanziweizhixiangshiyingdexiangweizhuanhuan，bihelehuiluyixiaoyan/控製失步、jiancedianjiduzhuan，bingbaozhenglegengdadeyouxiaolijushuchu，weiyonghutigongchusedejingduhexiaolv，jinengdadaosifudianjidexingneng
，youjuyoubujindianjidedijiayoushi，keyiweinaxieduianquanxing、可靠性和精度有較高要求的運動控製應用提供更經濟的選擇。

閉環步進電機驅動的9大優勢

眾所周知伺服電機是帶編碼器並依靠編碼器工作，而帶編碼器的閉環控製步進電機（步進伺服電機）兼有步進電機和伺服電機兩者優點。

01 可頻繁的起動/停止

閉環步進電機驅動適用於需要頻繁起動/停止的用途。

02 免增益調整

即使是在皮帶機構

、凸輪
、鏈lian條tiao驅qu動dong等deng負fu載zai發fa生sheng變bian動dong的de情qing況kuang下xia，也ye可ke不bu用yong通tong過guo增zeng益yi調tiao節jie

，便bian實shi現xian定ding位wei。而er伺si服fu電dian機ji中zhong伺si服fu係xi統tong的de增zeng益yi對dui電dian機ji性xing能neng有you很hen大da影ying響xiang，而er且qie調tiao節jie伺si服fu增zeng益yi是shi很hen費fei時shi又you費fei力li的de事shi情qing。

03 穩態靜止，無抖動

伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)在(zai)停(ting)止(zhi)時(shi)候(hou)由(you)於(yu)依(yi)靠(kao)編(bian)碼(ma)器(qi)定(ding)位(wei)需(xu)要(yao)增(zeng)益(yi)調(tiao)節(jie)因(yin)此(ci)無(wu)法(fa)做(zuo)到(dao)絕(jue)對(dui)靜(jing)止(zhi)，而(er)步(bu)進(jin)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)定(ding)位(wei)時(shi)無(wu)微(wei)小(xiao)振(zhen)動(dong)，通(tong)過(guo)電(dian)機(ji)自(zi)身(shen)保(bao)持(chi)力(li)停(ting)止(zhi)，因(yin)此(ci)最(zui)適(shi)合(he)用(yong)於(yu)需(xu)無(wu)振(zhen)動(dong)停(ting)止(zhi)的(de)低(di)剛(gang)性(xing)機(ji)構(gou)用(yong)途(tu)
，典(dian)型(xing)應(ying)用(yong)如(ru)光(guang)學(xue)領(ling)域(yu)等(deng)。

04 可實現大慣性負載的驅動

比起同等安裝尺寸的伺服電機
，步進伺服可驅動更大慣性的負載。

05 高速

得益於連續穩定可靠的電流控製技術
，閉環步進電機可運行到3000-4000RPM不丟步。

06 高響應

與開環步進電機一樣，閉環步進電機與控製指令同步運行
，因此能夠在短行程、短時間完成精確定位。而通常伺服電機由於在停止時有位置整定時間不適應短行程定位場合。

07 大力矩

與傳統的步進電機相比

，閉環步進電機可以在非常寬的速度範圍內輸出很大的力矩
，驅動可以做到100%的負載連續運行。無需擔心電機驅動負載的能力，這與傳統的微步（細分）驅動完全不同。步進伺服可以根據電機的轉速采用獨特電流控製技術做到高速範圍內依舊可以輸出大力矩。配合ADI Trinamic的CoolStep和Dcstep驅動器的輸出電流會隨著外部負載閉環動態增加或減少。

08 低速無振動，靜音

由於驅動器采用了矢量控製技術，加之ADI Trinamic特有的StealthChop和SpreadCycle專利技術可以保證電機低速時候無振動，靜音效果。

09 閉環電機發熱，實現高效率

閉環步進與ADI Trinamic特有的Coolstep技術（電流隨負載動態調節）結合，能減少電機發熱，降低電機運行溫度，提高效率的同時進一步節能。

步進電機閉環驅動解決方案推薦

傳統的閉環方式是控製器、驅動器、電機分體式，控製器發出脈衝/方向控製驅動器，步進電機將編碼器信號反饋到驅動器，有接線繁瑣、售後服務不便
、脈衝/方(fang)向(xiang)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)容(rong)易(yi)受(shou)到(dao)強(qiang)磁(ci)場(chang)幹(gan)擾(rao)導(dao)致(zhi)定(ding)位(wei)不(bu)準(zhun)等(deng)諸(zhu)多(duo)缺(que)點(dian)，同(tong)時(shi)由(you)於(yu)編(bian)碼(ma)器(qi)信(xin)號(hao)隻(zhi)反(fan)饋(kui)到(dao)驅(qu)動(dong)器(qi)屬(shu)於(yu)半(ban)閉(bi)環(huan)，無(wu)法(fa)檢(jian)測(ce)控(kong)製(zhi)部(bu)分(fen)的(de)脈(mai)衝(chong)丟(diu)失(shi)。

傳統半閉環步進方案

ADI Trinamic采用的位置全閉環控製模式

，模塊集成了總線接口、運動控製功能、輸入輸出
、電機驅動和程序存儲，編碼器的信號反饋到模塊內部完成閉環控製，具有布線簡單、控製精確
、售後維護方便等諸多優勢。

ADI Trinamic全位置閉環步進方案

閉環驅動高性價比方案選擇

●    TMC4361+TMC2130/TMC5130（小功率）

●    TMC4361+TMC2160/TMC5160（大功率）

TMC4361是一款步進電機全閉環伺服控製器，實現電流環
、速度環、位置環的全閉環工作，帶有S形斜坡發生器，可以任意一點加減速，防止電機啟停時發生過衝現象。此外
，TMC4361采用ADI Trinamic DcStep、閉環控製和ChopSync技術，盡可能快地驅動高負載而不會出現步進損耗。

例如在閉環控製的整個運動過程中
，如果發現發了1000個脈衝電機隻走了998步，將會發送指令反饋給MCU，MCU再補回兩個脈衝，讓電機再走兩步，完成電機所要實現1000步的指令。步進電機的閉環控製，有著校驗步數、防止丟步、堵轉檢測、力矩控製等關鍵技術，其穩定性更好、精度更高，同時具備高響應、高速性。

TMC4361步進電機閉環驅動方案的優勢：

●    支持絕對值編碼器
，可選增量編碼器或者絕對值編碼器，讓工程師們設計時更方便。

●    S形斜坡

●    可急停、急停防過衝
、頻繁啟動或停止

●    任意點加減速控製

●    免增益
，靜止無抖動

●    靜音、低速無抖動

●    高速
，高效率，高響應

閉環驅動控製模塊化解決方案

TMCM-1310是全封閉單軸步進控製單元
，適用於需要高可靠性和動態特性的所有應用。該設備由ADI Trinamic StallGuard2，CoolStep和SpreadCycle斬波器技術驅動。TMCM-1310能夠從每個輸出驅動高達4.3A的電流（帶有適當的散熱片）。設計用於9-51V的工作電壓。該設備提供USB，EtherCAT和編碼器接口。

TMCM-3312是高度集成的控製器/驅動器模塊，用於3個步進電機軸
，帶可選閉環操作
，用於無傳感器負載相關電流控製的三軸步進電機控製器/驅動器模塊。該設備由ADI Trinamic StallGuard2™、CoolStep、SpreadCycle™、StealthChop™ 技術提供動力
，並具有 SixPoint™和S形斜坡發生器。

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