步進(jìn)電動機的電樞通斷電次數(shù)和各相通電順序決定了輸出角位移和運動方向，控制脈沖分配頻率可實現(xiàn)步進(jìn)電動機的速度控制。 因此，步進(jìn)電機控制系統(tǒng)一般采用開環(huán)控制方式。 圖1為開環(huán)步進(jìn)電動機控制系統(tǒng)框圖， 系統(tǒng)主要由環(huán)形分配器、 功率驅(qū)動器、 步進(jìn)電動機等組成。
圖1 開環(huán)步進(jìn)電動機控制系統(tǒng)框圖
步進(jìn)電動機在一個脈沖的作用下， 轉(zhuǎn)過一個相應(yīng)的步距角， 因此只要控制一定的脈沖數(shù)， 即可精確控制步進(jìn)電動機轉(zhuǎn)過的相應(yīng)的角度。 但步進(jìn)電動機的各繞組必須按一定的順序通電才能正確工作， 這種使電動機繞組的通斷電順序按輸入脈沖的控制而循環(huán)變化的過程稱為環(huán)形脈沖分配。
實現(xiàn)環(huán)形分配的方法有兩種。 一種是計算機軟件分配， 采用查表或計算的方法使計算機的三個輸出引腳依次輸出滿足速度和方向要求的環(huán)形分配脈沖信號。 這種方法能充分利用計算機軟件資源，減少硬件成本， 尤其是多相電動機的脈沖分配更能顯示出這種分配方法的優(yōu)點。 但由于軟件運行會占用計算機的運行時間， 因而會使插補運算的總時間增加， 從而影響步進(jìn)電動機的運行速度。
另一種是硬件環(huán)形分配， 采用數(shù)字電路搭建或?qū)Ｓ玫沫h(huán)形分配器件將連續(xù)的脈沖信號經(jīng)電路處理后輸出環(huán)形脈沖。 采用數(shù)字電路搭建的環(huán)形分配器通常由分立元件（如觸發(fā)器、 邏輯門等）構(gòu)成， 特點是體積大， 成本高， 可靠性差。 專用的環(huán)形分配器目前市面上有很多種， 如cmos電路ch250即為三相步進(jìn)電動機的專用環(huán)形分配器， 它的引腳功能及三相六拍線路圖如圖2所示。
圖2 環(huán)形分配器ch250引腳圖
(a) 引腳功能； (b) 三相六拍線路圖
圖3 環(huán)形分配器ch250引腳圖
(a) 引腳功能； (b) 三相六拍線路圖
2） 功率驅(qū)動
常見的步進(jìn)電動機驅(qū)動電路有三種：
(1） 單電源驅(qū)動電路
這種電路采用單一電源供電，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但電流波形差，效率低，輸出力矩小，主要用于對速度要求不高的小型步進(jìn)電動機的驅(qū)動。圖4所示為步進(jìn)電動機的一相繞組驅(qū)動電路（每相繞組的電路相同）。
圖4 單民源驅(qū)動電路
(2）雙電源驅(qū)動電路
雙電源驅(qū)動電路又稱高、低壓驅(qū)動電路，采用高壓和低壓兩個電源供電，如圖5所示。
圖5 高、低壓驅(qū)動電路
(3）斬波限流驅(qū)動電路
這種電路采用單一高壓電源供電，以加快電流上升速度，并通過對繞組電流的檢測，控制功放管的開和關(guān)，使電流在控制脈沖持續(xù)期間始終保持在規(guī)定值上下，其波形如圖6所示。這種電路功率大，功耗小，效率高，目前應(yīng)用最廣。圖7所示為一種斬波限流驅(qū)動電路原理圖。
圖6 斬波限流驅(qū)動電路波形圖
圖7 斬波限流驅(qū)動電路