一、步進電機的結構及工作原理

步進電機是一種將電(dian)脈沖轉(zhuan)(zhuan)化為(wei)角位移的執行機(ji)構(gou)。步(bu)進電(dian)機(ji)由定(ding)子和轉(zhuan)(zhuan)子組(zu)成(cheng)(cheng)。定(ding)子由硅鋼片(pian)疊(die)成(cheng)(cheng)，有一定(ding)數量的磁(ci)極(ji)和繞組(zu)。轉(zhuan)(zhuan)子用硅鋼片(pian)疊(die)成(cheng)(cheng)或用軟(ruan)磁(ci)性材料做成(cheng)(cheng)凸(tu)極(ji)結構(gou)。

步進電(dian)機定子(zi)上有6個(ge)等分(fen)的(de)(de)磁(ci)(ci)極(ji)(ji)，相鄰兩個(ge)磁(ci)(ci)極(ji)(ji)間夾角為60°，相對(dui)的(de)(de)兩個(ge)磁(ci)(ci)極(ji)(ji)組成一(yi)(yi)相。當某一(yi)(yi)個(ge)繞組有電(dian)流通(tong)過，則(ze)該繞組的(de)(de)兩個(ge)磁(ci)(ci)極(ji)(ji)立即形(xing)成N極(ji)(ji)、S極(ji)(ji)。每一(yi)(yi)個(ge)磁(ci)(ci)極(ji)(ji)上各有5個(ge)均(jun)勻分(fen)布的(de)(de)矩形(xing)小(xiao)齒。

轉子(zi)(zi)無繞(rao)組(zu)，轉子(zi)(zi)上有40個矩形(xing)(xing)小齒均勻分布在圓周上，當定(ding)(ding)子(zi)(zi)某相繞(rao)組(zu)通(tong)時，對應的(de)(de)磁極產生磁場，和轉子(zi)(zi)形(xing)(xing)成磁路。當定(ding)(ding)子(zi)(zi)繞(rao)組(zu)按一定(ding)(ding)順序輪流通(tong)電(dian)時，轉子(zi)(zi)就沿(yan)一定(ding)(ding)方(fang)(fang)向一步(bu)步(bu)轉動。因(yin)此步(bu)進電(dian)機(ji)繞(rao)組(zu)是按一定(ding)(ding)通(tong)電(dian)方(fang)(fang)式(shi)工作的(de)(de)。為實(shi)現該種輪流通(tong)電(dian)，需要將控制(zhi)脈沖按規(gui)定(ding)(ding)的(de)(de)通(tong)電(dian)方(fang)(fang)式(shi)分配到步(bu)進電(dian)機(ji)的(de)(de)每相繞(rao)組(zu)。

其中，步(bu)進(jin)(jin)控(kong)制(zhi)器把輸(shu)入的(de)脈(mo)沖(chong)轉換(huan)成環型脈(mo)沖(chong)，以控(kong)制(zhi)步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)(ji)，并能(neng)進(jin)(jin)行正反轉控(kong)制(zhi)。功(gong)率放(fang)大器把步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)(ji)輸(shu)出的(de)環型脈(mo)沖(chong)放(fang)大，以驅(qu)動步(bu)進(jin)(jin)電機(ji)(ji)轉動。

當步(bu)進(jin)驅動(dong)器接收到一個脈沖(chong)(chong)信號，它就驅動(dong)步(bu)進(jin)電機(ji)按設定(ding)的(de)(de)方向轉動(dong)一個片(pian)固定(ding)的(de)(de)角(jiao)(jiao)(jiao)度（即(ji)步(bu)進(jin)角(jiao)(jiao)(jiao)）。我們可以通(tong)過(guo)調整脈沖(chong)(chong)個數(shu)來控制(zhi)角(jiao)(jiao)(jiao)位移量，從(cong)而達到準確定(ding)位的(de)(de)目的(de)(de)。同時，還可以通(tong)過(guo)調整脈沖(chong)(chong)頻率來控制(zhi)步(bu)進(jin)電機(ji)轉動(dong)的(de)(de)速度和加速度。

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二、步進電機的驅動方式有哪些

步進(jin)(jin)電(dian)機(ji)的正常使用(yong)離不開內(nei)部(bu)的驅(qu)(qu)動方式(shi)(shi)，從目前的市(shi)場情形來看品質保(bao)證的步進(jin)(jin)電(dian)機(ji)具有多(duo)種(zhong)(zhong)可供選擇(ze)的驅(qu)(qu)動方式(shi)(shi)，其中包括恒電(dian)壓(ya)驅(qu)(qu)動、高低(di)壓(ya)驅(qu)(qu)動、自激式(shi)(shi)恒電(dian)流(liu)斬(zhan)波驅(qu)(qu)動和電(dian)流(liu)比(bi)較斬(zhan)波驅(qu)(qu)動等(deng)多(duo)種(zhong)(zhong)類(lei)。下面就(jiu)針對步進(jin)(jin)電(dian)機(ji)的這幾種(zhong)(zhong)驅(qu)(qu)動方式(shi)(shi)做簡(jian)要介紹：

1、恒電壓驅動

恒電壓驅(qu)(qu)動(dong)(dong)是(shi)步進(jin)電機(ji)常用的一種驅(qu)(qu)動(dong)(dong)方(fang)式(shi)，只(zhi)用一個方(fang)向(xiang)的電壓對繞組(zu)進(jin)行通電，多(duo)個繞組(zu)交替提供電壓，這種方(fang)式(shi)的驅(qu)(qu)動(dong)(dong)也被稱(cheng)之為單電壓驅(qu)(qu)動(dong)(dong)，是(shi)步進(jin)電機(ji)比較(jiao)老套的一種驅(qu)(qu)動(dong)(dong)方(fang)式(shi)。

2、高低壓驅動

高(gao)(gao)低壓(ya)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)可以明顯改善恒(heng)電源驅(qu)(qu)動(dong)(dong)所存(cun)在的(de)不同，高(gao)(gao)低壓(ya)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)指的(de)是步(bu)進電機(ji)運(yun)動(dong)(dong)到(dao)整步(bu)的(de)時(shi)候使用高(gao)(gao)壓(ya)控制(zhi)，在運(yun)動(dong)(dong)到(dao)半步(bu)和停止的(de)時(shi)候使用低壓(ya)進行控制(zhi)。

3、自激式恒電流斬波驅動

自激式恒電(dian)流(liu)斬波驅動是通過(guo)硬(ying)(ying)件設計而成的(de)(de)，通過(guo)硬(ying)(ying)件來(lai)對不同繞(rao)組的(de)(de)電(dian)流(liu)進行通電(dian)和關(guan)閉的(de)(de)交替操(cao)作，正是這樣反(fan)復的(de)(de)操(cao)作才促使步進電(dian)機得(de)以正常運轉。

4、電流比較斬波驅動

這種驅動(dong)方式是目前(qian)市場上步(bu)進(jin)(jin)電(dian)機的主流驅動(dong)，巧妙利用造組電(dian)流植轉化成電(dian)壓(ya)從而(er)與(yu)轉化器的輸出(chu)預(yu)定(ding)值(zhi)進(jin)(jin)行比(bi)較，根據(ju)比(bi)較的結果來對功(gong)率(lv)管的開關進(jin)(jin)行控(kong)制，從而(er)控(kong)制繞組的相電(dian)流，通過(guo)電(dian)流的不同來控(kong)制步(bu)進(jin)(jin)電(dian)機的運動(dong)。

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能會(hui)使用潛(qian)進式(shi)驅動(dong)。因為潛(qian)進式(shi)驅動(dong)作(zuo)為全新的運動(dong)控制(zhi)技術，發熱少壽(shou)命長(chang)。