一、步進電機的結構及工作原理

步進電機是(shi)一種將電(dian)脈沖轉(zhuan)化為角位移的執行(xing)機(ji)(ji)構(gou)。步進電(dian)機(ji)(ji)由定子和轉(zhuan)子組成。定子由硅鋼(gang)片疊(die)成，有一定數量(liang)的磁極(ji)和繞組。轉(zhuan)子用硅鋼(gang)片疊(die)成或(huo)用軟磁性(xing)材料做成凸極(ji)結構(gou)。

步進電機定(ding)子(zi)上有(you)6個(ge)(ge)等分的磁極(ji)，相鄰兩個(ge)(ge)磁極(ji)間夾角為60°，相對的兩個(ge)(ge)磁極(ji)組(zu)成一相。當某一個(ge)(ge)繞組(zu)有(you)電流通(tong)過，則該(gai)繞組(zu)的兩個(ge)(ge)磁極(ji)立即形成N極(ji)、S極(ji)。每一個(ge)(ge)磁極(ji)上各有(you)5個(ge)(ge)均勻分布的矩(ju)形小齒。

轉(zhuan)子(zi)無繞(rao)組(zu)，轉(zhuan)子(zi)上有(you)40個矩形(xing)小(xiao)齒均勻(yun)分布在圓周上，當定(ding)(ding)子(zi)某相繞(rao)組(zu)通(tong)時(shi)(shi)，對應的(de)(de)磁(ci)(ci)極產(chan)生磁(ci)(ci)場，和轉(zhuan)子(zi)形(xing)成磁(ci)(ci)路。當定(ding)(ding)子(zi)繞(rao)組(zu)按(an)一定(ding)(ding)順(shun)序(xu)輪流通(tong)電(dian)時(shi)(shi)，轉(zhuan)子(zi)就沿(yan)一定(ding)(ding)方(fang)向(xiang)一步(bu)步(bu)轉(zhuan)動。因(yin)此步(bu)進電(dian)機繞(rao)組(zu)是按(an)一定(ding)(ding)通(tong)電(dian)方(fang)式工作的(de)(de)。為實(shi)現(xian)該種(zhong)輪流通(tong)電(dian)，需要將(jiang)控制脈沖(chong)按(an)規定(ding)(ding)的(de)(de)通(tong)電(dian)方(fang)式分配到步(bu)進電(dian)機的(de)(de)每相繞(rao)組(zu)。

其中，步(bu)進(jin)(jin)控(kong)制(zhi)器把輸入(ru)的脈(mo)沖轉(zhuan)換成環(huan)型脈(mo)沖，以控(kong)制(zhi)步(bu)進(jin)(jin)電機，并能進(jin)(jin)行正反(fan)轉(zhuan)控(kong)制(zhi)。功(gong)率放(fang)大器把步(bu)進(jin)(jin)電機輸出的環(huan)型脈(mo)沖放(fang)大，以驅動步(bu)進(jin)(jin)電機轉(zhuan)動。

當步(bu)進(jin)驅動(dong)器(qi)接(jie)收到一(yi)個(ge)脈(mo)(mo)沖(chong)信號(hao)，它就驅動(dong)步(bu)進(jin)電(dian)機按(an)設(she)定(ding)的(de)方向轉動(dong)一(yi)個(ge)片固定(ding)的(de)角(jiao)度(du)（即步(bu)進(jin)角(jiao)）。我們可以(yi)通(tong)過調(diao)(diao)整脈(mo)(mo)沖(chong)個(ge)數來控(kong)制角(jiao)位移(yi)量，從而達到準(zhun)確定(ding)位的(de)目的(de)。同時，還可以(yi)通(tong)過調(diao)(diao)整脈(mo)(mo)沖(chong)頻率來控(kong)制步(bu)進(jin)電(dian)機轉動(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(jin)(jin)電(dian)(dian)(dian)機的正常使用離不(bu)開(kai)內(nei)部的驅(qu)動方(fang)式(shi)，從目(mu)前的市(shi)場情形來看品質保證的步進(jin)(jin)電(dian)(dian)(dian)機具有多種(zhong)(zhong)(zhong)可供選擇的驅(qu)動方(fang)式(shi)，其中包括恒電(dian)(dian)(dian)壓驅(qu)動、高低壓驅(qu)動、自(zi)激式(shi)恒電(dian)(dian)(dian)流斬波驅(qu)動和(he)電(dian)(dian)(dian)流比較斬波驅(qu)動等(deng)多種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)。下(xia)面就針(zhen)對(dui)步進(jin)(jin)電(dian)(dian)(dian)機的這幾種(zhong)(zhong)(zhong)驅(qu)動方(fang)式(shi)做簡要(yao)介紹：

1、恒電壓驅動

恒(heng)電(dian)壓(ya)驅(qu)(qu)動是(shi)步進(jin)電(dian)機常用的一(yi)種驅(qu)(qu)動方(fang)式(shi)，只用一(yi)個(ge)方(fang)向的電(dian)壓(ya)對繞組(zu)進(jin)行通電(dian)，多個(ge)繞組(zu)交替提(ti)供電(dian)壓(ya)，這種方(fang)式(shi)的驅(qu)(qu)動也(ye)被稱之為(wei)單(dan)電(dian)壓(ya)驅(qu)(qu)動，是(shi)步進(jin)電(dian)機比較老套的一(yi)種驅(qu)(qu)動方(fang)式(shi)。

2、高低壓驅動

高(gao)低(di)壓驅(qu)動(dong)可以明顯(xian)改(gai)善恒電源驅(qu)動(dong)所(suo)存在的(de)不同，高(gao)低(di)壓驅(qu)動(dong)指的(de)是步進電機運(yun)動(dong)到整步的(de)時候使用(yong)高(gao)壓控制(zhi)，在運(yun)動(dong)到半(ban)步和停止的(de)時候使用(yong)低(di)壓進行控制(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(tong)過(guo)硬(ying)件(jian)設(she)計而成的(de)，通(tong)過(guo)硬(ying)件(jian)來對不(bu)同繞組的(de)電(dian)流(liu)進行通(tong)電(dian)和關閉的(de)交替操(cao)作，正是這(zhe)樣反復的(de)操(cao)作才促使(shi)步進電(dian)機(ji)得以正常運(yun)轉。

4、電流比較斬波驅動

這種驅動方(fang)式是目前市場上步進(jin)電(dian)(dian)機的主流(liu)驅動，巧妙(miao)利(li)用(yong)造組電(dian)(dian)流(liu)植轉(zhuan)化成電(dian)(dian)壓(ya)從而(er)與轉(zhuan)化器的輸出預(yu)定值進(jin)行(xing)比較，根據比較的結果來對功率管的開關進(jin)行(xing)控制(zhi)，從而(er)控制(zhi)繞組的相電(dian)(dian)流(liu)，通過電(dian)(dian)流(liu)的不同來控制(zhi)步進(jin)電(dian)(dian)機的運動。

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能會使用潛進式(shi)驅動(dong)(dong)。因為潛進式(shi)驅動(dong)(dong)作為全(quan)新的運(yun)動(dong)(dong)控制技術，發(fa)熱少壽命長。