一、步進電機的結構及工作原理

步進電機是一種將電(dian)脈沖(chong)轉(zhuan)化為(wei)角位(wei)移的(de)執行機構(gou)。步進(jin)電(dian)機由定子(zi)和(he)轉(zhuan)子(zi)組成。定子(zi)由硅(gui)鋼片疊成，有(you)一定數量的(de)磁極和(he)繞組。轉(zhuan)子(zi)用硅(gui)鋼片疊成或(huo)用軟磁性材料做成凸極結構(gou)。

步進電(dian)機定子上有6個(ge)等(deng)分的(de)磁極(ji)，相鄰兩(liang)個(ge)磁極(ji)間(jian)夾角(jiao)為60°，相對的(de)兩(liang)個(ge)磁極(ji)組(zu)(zu)成(cheng)一相。當(dang)某一個(ge)繞組(zu)(zu)有電(dian)流通過，則該(gai)繞組(zu)(zu)的(de)兩(liang)個(ge)磁極(ji)立(li)即形成(cheng)N極(ji)、S極(ji)。每一個(ge)磁極(ji)上各(ge)有5個(ge)均(jun)勻分布的(de)矩形小齒。

轉(zhuan)子(zi)無繞組(zu)，轉(zhuan)子(zi)上有40個矩形小齒均勻分布在圓周上，當(dang)定(ding)子(zi)某(mou)相(xiang)(xiang)繞組(zu)通(tong)(tong)時，對應的(de)磁極產生(sheng)磁場，和(he)轉(zhuan)子(zi)形成磁路(lu)。當(dang)定(ding)子(zi)繞組(zu)按(an)一(yi)定(ding)順序輪(lun)流通(tong)(tong)電(dian)時，轉(zhuan)子(zi)就(jiu)沿一(yi)定(ding)方向(xiang)一(yi)步步轉(zhuan)動。因此步進電(dian)機(ji)繞組(zu)是按(an)一(yi)定(ding)通(tong)(tong)電(dian)方式工作的(de)。為實現該(gai)種輪(lun)流通(tong)(tong)電(dian)，需要(yao)將控制脈沖按(an)規定(ding)的(de)通(tong)(tong)電(dian)方式分配到步進電(dian)機(ji)的(de)每相(xiang)(xiang)繞組(zu)。

其中，步(bu)進控制器把輸(shu)入的脈(mo)沖轉換成環(huan)型(xing)脈(mo)沖，以(yi)控制步(bu)進電機，并能進行(xing)正反轉控制。功率放(fang)大器把步(bu)進電機輸(shu)出的環(huan)型(xing)脈(mo)沖放(fang)大，以(yi)驅(qu)動步(bu)進電機轉動。

當步進(jin)(jin)(jin)驅動(dong)器(qi)接收到(dao)一(yi)個(ge)脈(mo)沖信號，它就驅動(dong)步進(jin)(jin)(jin)電(dian)機按設定(ding)的(de)方向轉(zhuan)動(dong)一(yi)個(ge)片固定(ding)的(de)角(jiao)度(du)（即步進(jin)(jin)(jin)角(jiao)）。我們可(ke)以(yi)通過調整脈(mo)沖個(ge)數來(lai)(lai)控制(zhi)角(jiao)位(wei)移量(liang)，從而達到(dao)準確定(ding)位(wei)的(de)目(mu)的(de)。同時(shi)，還可(ke)以(yi)通過調整脈(mo)沖頻率來(lai)(lai)控制(zhi)步進(jin)(jin)(jin)電(dian)機轉(zhuan)動(dong)的(de)速度(du)和加速度(du)。

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二、步進電機的驅動方式有哪些

步進電(dian)(dian)機的(de)正常使用(yong)離不開(kai)內部的(de)驅(qu)動(dong)(dong)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，從目前的(de)市場情形(xing)來(lai)看品質保證的(de)步進電(dian)(dian)機具有多種(zhong)可供(gong)選(xuan)擇的(de)驅(qu)動(dong)(dong)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，其中包括恒(heng)電(dian)(dian)壓驅(qu)動(dong)(dong)、高低壓驅(qu)動(dong)(dong)、自激(ji)式(shi)(shi)恒(heng)電(dian)(dian)流斬波驅(qu)動(dong)(dong)和電(dian)(dian)流比較斬波驅(qu)動(dong)(dong)等多種(zhong)類。下(xia)面就針對步進電(dian)(dian)機的(de)這幾種(zhong)驅(qu)動(dong)(dong)方(fang)(fang)式(shi)(shi)做(zuo)簡要(yao)介紹：

1、恒電壓驅動

恒(heng)電(dian)壓(ya)(ya)驅(qu)(qu)動是(shi)步進電(dian)機(ji)(ji)常用的(de)一種(zhong)驅(qu)(qu)動方(fang)式，只用一個方(fang)向的(de)電(dian)壓(ya)(ya)對繞組進行通電(dian)，多個繞組交替提(ti)供電(dian)壓(ya)(ya)，這種(zhong)方(fang)式的(de)驅(qu)(qu)動也被稱之為單電(dian)壓(ya)(ya)驅(qu)(qu)動，是(shi)步進電(dian)機(ji)(ji)比較老套的(de)一種(zhong)驅(qu)(qu)動方(fang)式。

2、高低壓驅動

高(gao)低(di)(di)壓驅動(dong)可以(yi)明顯(xian)改善恒電(dian)(dian)源(yuan)驅動(dong)所存在的(de)(de)不同，高(gao)低(di)(di)壓驅動(dong)指的(de)(de)是(shi)步進電(dian)(dian)機(ji)運動(dong)到(dao)整步的(de)(de)時候使用(yong)高(gao)壓控制，在運動(dong)到(dao)半步和停止的(de)(de)時候使用(yong)低(di)(di)壓進行(xing)控制。

3、自激式恒電流斬波驅動

自激式恒(heng)電(dian)流斬波(bo)驅動(dong)是通過硬(ying)件(jian)設計而(er)成的，通過硬(ying)件(jian)來(lai)對不同繞組的電(dian)流進(jin)行(xing)通電(dian)和(he)關閉(bi)的交(jiao)替操作，正是這樣(yang)反復(fu)的操作才(cai)促使步進(jin)電(dian)機得(de)以正常運轉。

4、電流比較斬波驅動

這種(zhong)驅動方式是目前市場上(shang)步進電(dian)機的(de)主流(liu)(liu)驅動，巧妙(miao)利用造組(zu)電(dian)流(liu)(liu)植轉(zhuan)化成電(dian)壓從而與轉(zhuan)化器的(de)輸出預定(ding)值進行(xing)比(bi)較，根據比(bi)較的(de)結果來對功率(lv)管的(de)開關進行(xing)控(kong)(kong)制，從而控(kong)(kong)制繞組(zu)的(de)相電(dian)流(liu)(liu)，通過電(dian)流(liu)(liu)的(de)不同(tong)來控(kong)(kong)制步進電(dian)機的(de)運動。

除了上面所介紹的幾種驅動方式之外，業內較好的步進電機還可(ke)能(neng)會使用潛進式驅動(dong)。因為潛進式驅動(dong)作為全新的運動(dong)控制(zhi)技術(shu)，發熱少壽命長。