一、結構組成
步進式伺服驅動系統主要由步進電機驅動控制線路和步進電機兩部分組成。驅動控制線路接收來自數控工具機控制系統的進給脈衝訊號 ( 指令訊號 ) ，並把此訊號轉換為控制步進電機各相定子繞組依此通電、斷電的訊號，使步進電機運轉。步進電機的轉子與工具機絲槓連在一起，轉子帶動絲槓轉動，絲槓再帶動工作台移動。
步進式伺服系統原理框圖
二、工作原理
從步進式伺服系統如何實現對工具機工作台移動的移動量、速度和移動方向進行控制三個方面介紹。
1.工作台位移量的控制
數控工具機控制系統發出的個進給脈衝，經驅動線路之後，變成控制步進電機定子繞組通電、斷電的電平訊號變化次數 ，使步進電機定子繞組的通電狀態變化次。由步進電機工作原理可知，定子繞組通電狀態的變化次數決定了步進電機的角位移即步距角 ) 。
該角位移經絲槓、螺母之後轉變為工作台的位移量 ， (t 為螺距 ) 。即進給脈衝的數量 → 定子繞組通電狀態變化次數 → 步進電機的轉角→ 工作台位移量 。
2.工作台進給速度的控制
工具機控制系統發出的進給脈衝的頻率 ，經驅動控制線路之後，表現為控制步進電機定子繞組通電、斷電的電平訊號變化頻率，也就是定子繞組通電狀態變化頻率。而定子繞組通電狀態的變化頻率決定了步進電機轉子的轉速n。該轉子轉速n經絲槓螺母轉換之後，體現為工作台的進給速度v。
即進給脈衝的頻率 → 定子繞組通電狀態的變化頻率 → 步進電機的轉速n→ 工作台的進給速度v。
3.工作台運動方向的控制
當控制系統發出的進給脈衝是正向時，經驅動控制線路，使步進電機的定子各繞組按一定的順序依次通電、斷電；當進給脈衝是負向時，驅動控制線路則使定子各繞組按與進給脈衝是正向時相反的順序通電、斷電。由步進電機的工作原理可知，通過步進電機定子繞組通電順序的改變，可以實現對步進電機正轉或反轉的控制，從而實現對工作台的進給方向的控制。
綜上所述，在開環步進式伺服系統中，輸入的進給脈衝的數量、頻率、方向，經驅動控制線路和步進電機，轉換為工作台的位移量、進給速度和進給方向，從而實現對位移的控制。
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