步进电机转速的控制方法有哪些？

步进电机的分类及特点

步进电机相对于其它控制用途电机的最大区别是，它接收数字控制信号(电脉冲信号)并转化成与之相对应的角位移或直线位移，它本身就是一个完成数字模式转化的执行元件。而且它可开环位置控制，输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量，这样的所谓增量位置控制系统与传统的直流控制系统相比,其成本明显减低，几乎不必进行系统调整。步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比，而且在时间上与脉冲同步。因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。  

作为一种控制用的特种电机，步进电机无法直接接到直流或交流电源上工作，必须使用专用的驱动电源(步进电机驱动器)。在微电子技术，特别计算机技术发展以前，控制器(脉冲信号发生器)完全由硬件实现，控制系统采用单独的元件或者集成电路组成控制回路，不仅调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改变控制方案就一定要重新设计电路。这就使得需要针对不同的电机开发不同的驱动器，开发难度和开发成本都很高，控制难度较大，限制了步进电机的推广。  

步进电动机的结构形式和分类方法较多，一般按励磁方式分为磁阻式、永磁式和混磁式三种;按相数可分为单相、两相、三相和多相等形式。在我国所采用的步进电机中以反应式步进电机为主。步进电机的运行性能与控制方式有密切的关系，步进电机控制系统从其控制方式来看，可以分为以下三类：开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统。半闭环控制系统在实际应用中一般归类于开环或闭环系统中。  

(1)永磁式步进电动机。  

其转子有永磁体的磁极，在气隙中产生极性交替磁场，定子由四相绕组组成。当A相绕组通电时，转子将转向该相绕组所确定的磁场方向。当A相断电、B相绕组被通电励磁时，就产生一个新的磁场方向，这时，转子就转动一角度而位于新的磁场方向上，被励磁相的顺序决定了转子转动方向。

(2) 磁阻式步进电动机。  

其定、转子铁芯的内外表面上设有按一定规律分布的相近齿槽，利用定、转子铁芯齿槽相对位置变化引起磁路磁阻的变化，从而产生转矩。  

(3) 混合式步进电动机。  

它的定、转子铁芯结构与磁阻式步进电动机相似。转子有永磁体在气隙中产生单极性磁场，此磁场还被转子上软磁材料的齿槽调制。它的定子和四相反应式步进电机没有区别，但是转子结构还是比较复杂的(转子内部是圆柱形永磁铁，两端套着软磁材料，周边有小齿和槽)。大多是两相或四相;须供给正负脉冲信号;输出转矩比永磁式大;步距角比永磁式小;断电时无定位转矩;启动和运行频率较高;发展较快的一种步进电机。

步进电机转速的控制方法

步进电机的调速一般是改变输入步进电机的脉冲的频率来实现步进电机的调速，因为步进电机每给一个脉冲就转动一个固定的角度，这样就可以通过控制步进电机的一个脉冲到下一个脉冲的时间间隔来改变脉冲的频率，延时的长短来具体控制步进角来改变电机的转速，从而实现步进电机的调速。  

步进电机是数字控制电机，其驱动电路根据控制信号工作，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合单片机控制。通过单片机控制可以实现由脉冲分配进行控制换相顺序，由给定工作方式正序换相通电控制步进电机的(即实现步进电机正转或反转)，通过改变两个脉冲的间隔控制步进电机的速度等调节。用普通的51单片机像AT89C2051或STC12C1052 + THB7128或THB6064这类芯片来组合就可以了。  

步进电机都要有驱动器控制，驱动器的作用是把来自控制端的脉冲信号转变成驱动电机线圈的电流信号，如果是全/半步距角的运动，只要控制电机线圈电流的通断即可，如果是细分驱动的，则要控制绕组线圈的电流大小。如果把驱动器和步进电机看出一个整体，则电机的转动速度由给驱动器的脉冲频率控制，所以要实现自动控制转速，则要有必要的控制电路生成自动出现的控制脉冲来实现。  

1、控制器采用发送控制脉冲方式，可以通过控制脉冲频率实现对电机转速控制;  

2、控制器采用IO控制方式，驱动器需要常用自带控制脉冲发生器，可以通过模拟信号或电位器控制步进电机转速。  

黑金刚配套的是 28BYJ48 5V 驱动的4 相5 线的步进电机，而且是减速步进电机，减速比为1：64，步进角为5.625/64 度。如果需要转动1 圈，那么需要360/5.625*64=4096 个脉冲信号。  

3、步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。  

4、改变脉冲的顺序，可以方便的改变转动的方向。

关于我爱方案网

我爱方案网是一个电子方案开发供应链平台，提供从找方案到研发采购的全链条服务。找方案，上我爱方案网!在方案超市找到合适的方案就可以直接买，没有找到就到快包定制开发。我爱方案网积累了一大批方案商和企业开发资源，能提供标准的模块和核心板以及定制开发服务，按要求交付PCBA、整机产品、软件或IoT系统。更多信息，敬请访问http://www.52solution.com

推荐阅读

EMC滤波器种类及EMC测试分类

薄膜电容在不同的电路中分别起到什么作用呢？

直流电机的特点及分类

什么是变压器？变压器的分类有哪些？

开关电源的种类和应用方向