一、步進電機的結構及工作原理

步進電機是(shi)一(yi)種將(jiang)電(dian)脈沖轉(zhuan)化為角位移的(de)執(zhi)行機(ji)構。步(bu)進電(dian)機(ji)由定子(zi)和轉(zhuan)子(zi)組(zu)成(cheng)。定子(zi)由硅鋼(gang)片疊成(cheng)，有一(yi)定數量的(de)磁極(ji)和繞組(zu)。轉(zhuan)子(zi)用硅鋼(gang)片疊成(cheng)或用軟(ruan)磁性材(cai)料做成(cheng)凸極(ji)結構。

步進電(dian)機定子上有(you)6個(ge)(ge)(ge)等(deng)分的磁(ci)極(ji)(ji)(ji)(ji)，相鄰兩個(ge)(ge)(ge)磁(ci)極(ji)(ji)(ji)(ji)間夾角(jiao)為60°，相對的兩個(ge)(ge)(ge)磁(ci)極(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)成(cheng)一相。當(dang)某一個(ge)(ge)(ge)繞組(zu)有(you)電(dian)流通過(guo)，則該繞組(zu)的兩個(ge)(ge)(ge)磁(ci)極(ji)(ji)(ji)(ji)立(li)即形成(cheng)N極(ji)(ji)(ji)(ji)、S極(ji)(ji)(ji)(ji)。每(mei)一個(ge)(ge)(ge)磁(ci)極(ji)(ji)(ji)(ji)上各有(you)5個(ge)(ge)(ge)均勻分布的矩形小齒。

轉(zhuan)子無繞(rao)組，轉(zhuan)子上有(you)40個矩形小齒(chi)均(jun)勻(yun)分(fen)(fen)布在圓周上，當(dang)定(ding)子某相繞(rao)組通時(shi)，對應的(de)磁(ci)極產生磁(ci)場，和轉(zhuan)子形成磁(ci)路。當(dang)定(ding)子繞(rao)組按一(yi)定(ding)順序輪(lun)流(liu)通電(dian)(dian)時(shi)，轉(zhuan)子就沿一(yi)定(ding)方(fang)(fang)向一(yi)步(bu)步(bu)轉(zhuan)動。因此步(bu)進電(dian)(dian)機繞(rao)組是按一(yi)定(ding)通電(dian)(dian)方(fang)(fang)式(shi)工作的(de)。為實現該(gai)種(zhong)輪(lun)流(liu)通電(dian)(dian)，需(xu)要將控(kong)制(zhi)脈沖按規定(ding)的(de)通電(dian)(dian)方(fang)(fang)式(shi)分(fen)(fen)配到步(bu)進電(dian)(dian)機的(de)每相繞(rao)組。

其中，步(bu)進控(kong)制器把(ba)輸入的(de)脈(mo)沖(chong)轉(zhuan)換成環型脈(mo)沖(chong)，以控(kong)制步(bu)進電(dian)機(ji)(ji)，并能進行正反(fan)轉(zhuan)控(kong)制。功率放大器把(ba)步(bu)進電(dian)機(ji)(ji)輸出(chu)的(de)環型脈(mo)沖(chong)放大，以驅動(dong)步(bu)進電(dian)機(ji)(ji)轉(zhuan)動(dong)。

當步(bu)(bu)進(jin)驅(qu)動(dong)器接(jie)收到一(yi)個(ge)(ge)脈沖信號(hao)，它(ta)就驅(qu)動(dong)步(bu)(bu)進(jin)電機按(an)設定(ding)的方向轉(zhuan)動(dong)一(yi)個(ge)(ge)片固定(ding)的角度（即步(bu)(bu)進(jin)角）。我們可以(yi)通過調(diao)整脈沖個(ge)(ge)數來(lai)控(kong)制角位移量，從而達到準確(que)定(ding)位的目的。同時(shi)，還可以(yi)通過調(diao)整脈沖頻(pin)率來(lai)控(kong)制步(bu)(bu)進(jin)電機轉(zhuan)動(dong)的速度和加速度。

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二、步進電機的驅動方式有哪些

步(bu)進電(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)正常(chang)使用離不開內部的(de)驅(qu)動(dong)方(fang)式(shi)，從(cong)目前的(de)市場情形(xing)來看品質保證的(de)步(bu)進電(dian)(dian)機(ji)(ji)具有多種(zhong)可供(gong)選擇的(de)驅(qu)動(dong)方(fang)式(shi)，其中(zhong)包括恒(heng)電(dian)(dian)壓驅(qu)動(dong)、高低壓驅(qu)動(dong)、自(zi)激式(shi)恒(heng)電(dian)(dian)流斬波驅(qu)動(dong)和電(dian)(dian)流比較斬波驅(qu)動(dong)等多種(zhong)類(lei)。下面就針(zhen)對步(bu)進電(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)這(zhe)幾種(zhong)驅(qu)動(dong)方(fang)式(shi)做簡(jian)要介紹(shao)：

1、恒電壓驅動

恒電(dian)(dian)(dian)壓驅動(dong)是步(bu)進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)常用的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)驅動(dong)方式，只用一(yi)個方向的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓對繞(rao)(rao)組進(jin)行通電(dian)(dian)(dian)，多個繞(rao)(rao)組交替提(ti)供電(dian)(dian)(dian)壓，這種(zhong)方式的(de)(de)(de)驅動(dong)也被(bei)稱之(zhi)為(wei)單電(dian)(dian)(dian)壓驅動(dong)，是步(bu)進(jin)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)比(bi)較(jiao)老(lao)套的(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)驅動(dong)方式。

2、高低壓驅動

高低壓驅(qu)動可以明顯改善恒電源驅(qu)動所存在(zai)的(de)(de)不同，高低壓驅(qu)動指的(de)(de)是步進(jin)電機(ji)運動到整步的(de)(de)時候(hou)使(shi)用高壓控制，在(zai)運動到半步和(he)停止的(de)(de)時候(hou)使(shi)用低壓進(jin)行控制。

3、自激式恒電流斬波驅動

自激式恒電(dian)(dian)流斬波驅動(dong)是通(tong)過硬(ying)(ying)件設計而成的，通(tong)過硬(ying)(ying)件來對不(bu)同繞組的電(dian)(dian)流進行通(tong)電(dian)(dian)和關閉的交替操作，正是這樣反復的操作才(cai)促使步進電(dian)(dian)機得以正常運轉。

4、電流比較斬波驅動

這種驅動(dong)(dong)方式是目(mu)前市場上步(bu)進電(dian)(dian)機(ji)的(de)主流(liu)驅動(dong)(dong)，巧妙利用造(zao)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(de)輸出預定值進行(xing)比較，根(gen)據比較的(de)結果來對功率管(guan)的(de)開關進行(xing)控制(zhi)，從而(er)控制(zhi)繞組的(de)相電(dian)(dian)流(liu)，通過電(dian)(dian)流(liu)的(de)不(bu)同來控制(zhi)步(bu)進電(dian)(dian)機(ji)的(de)運動(dong)(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(ke)能會使用潛(qian)進式驅動(dong)。因(yin)為(wei)潛(qian)進式驅動(dong)作為(wei)全新的運(yun)動(dong)控制(zhi)技(ji)術，發(fa)熱少壽(shou)命長(chang)。