一、步進電機的結構及工作原理

步進電機是(shi)一種將電脈(mo)沖轉(zhuan)(zhuan)化為角位移的執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)。步進電機(ji)由(you)定(ding)子(zi)(zi)和轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)組成(cheng)。定(ding)子(zi)(zi)由(you)硅鋼片(pian)疊成(cheng)，有(you)一定(ding)數量(liang)的磁極(ji)和繞組。轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)用硅鋼片(pian)疊成(cheng)或用軟磁性材(cai)料做成(cheng)凸極(ji)結構(gou)。

步進電(dian)機定子上有(you)6個(ge)(ge)(ge)等(deng)分的磁(ci)(ci)極，相(xiang)鄰兩個(ge)(ge)(ge)磁(ci)(ci)極間夾角(jiao)為(wei)60°，相(xiang)對的兩個(ge)(ge)(ge)磁(ci)(ci)極組(zu)成一相(xiang)。當某一個(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)(ci)極立即形成N極、S極。每一個(ge)(ge)(ge)磁(ci)(ci)極上各有(you)5個(ge)(ge)(ge)均勻分布(bu)的矩形小齒。

轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)無繞(rao)(rao)組(zu)，轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)上有40個矩形小(xiao)齒(chi)均勻(yun)分布在圓周上，當定(ding)(ding)(ding)子(zi)(zi)(zi)某相(xiang)繞(rao)(rao)組(zu)通(tong)時，對應(ying)的(de)(de)磁(ci)極產生磁(ci)場，和轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)形成(cheng)磁(ci)路。當定(ding)(ding)(ding)子(zi)(zi)(zi)繞(rao)(rao)組(zu)按一(yi)定(ding)(ding)(ding)順序輪流通(tong)電(dian)(dian)時，轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)(zi)就(jiu)沿一(yi)定(ding)(ding)(ding)方(fang)(fang)向一(yi)步步轉(zhuan)(zhuan)動。因(yin)此步進電(dian)(dian)機(ji)繞(rao)(rao)組(zu)是按一(yi)定(ding)(ding)(ding)通(tong)電(dian)(dian)方(fang)(fang)式工作的(de)(de)。為實現該種輪流通(tong)電(dian)(dian)，需要(yao)將(jiang)控制脈沖按規定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)通(tong)電(dian)(dian)方(fang)(fang)式分配到(dao)步進電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)每相(xiang)繞(rao)(rao)組(zu)。

其中，步進(jin)(jin)控制(zhi)器把輸入的脈沖轉換成環型(xing)脈沖，以控制(zhi)步進(jin)(jin)電(dian)機(ji)，并能(neng)進(jin)(jin)行正反轉控制(zhi)。功率放(fang)大器把步進(jin)(jin)電(dian)機(ji)輸出的環型(xing)脈沖放(fang)大，以驅(qu)動步進(jin)(jin)電(dian)機(ji)轉動。

當步進(jin)驅動(dong)器(qi)接收到一個脈沖信號，它就驅動(dong)步進(jin)電(dian)機按設定的(de)方(fang)向(xiang)轉動(dong)一個片固定的(de)角(jiao)度（即步進(jin)角(jiao)）。我們可(ke)以通(tong)過調(diao)整脈沖個數來(lai)控制角(jiao)位移量，從而達到準(zhun)確定位的(de)目的(de)。同時，還(huan)可(ke)以通(tong)過調(diao)整脈沖頻率(lv)來(lai)控制步進(jin)電(dian)機轉動(dong)的(de)速度和加速度。

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二、步進電機的驅動方式有哪些

步進電機(ji)的(de)正常使用離不開(kai)內部的(de)驅(qu)(qu)動(dong)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，從目前的(de)市場情(qing)形來看品質保證的(de)步進電機(ji)具有多(duo)種(zhong)可供(gong)選擇的(de)驅(qu)(qu)動(dong)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，其中包括恒(heng)電壓驅(qu)(qu)動(dong)、高(gao)低壓驅(qu)(qu)動(dong)、自激式(shi)(shi)恒(heng)電流斬(zhan)波驅(qu)(qu)動(dong)和電流比較(jiao)斬(zhan)波驅(qu)(qu)動(dong)等多(duo)種(zhong)類。下面就針對(dui)步進電機(ji)的(de)這幾(ji)種(zhong)驅(qu)(qu)動(dong)方(fang)(fang)式(shi)(shi)做(zuo)簡要介(jie)紹(shao)：

1、恒電壓驅動

恒電(dian)(dian)(dian)壓驅(qu)動(dong)是步進電(dian)(dian)(dian)機(ji)常用的(de)一(yi)(yi)種驅(qu)動(dong)方式(shi)，只用一(yi)(yi)個(ge)方向的(de)電(dian)(dian)(dian)壓對繞組(zu)進行通電(dian)(dian)(dian)，多個(ge)繞組(zu)交(jiao)替提供電(dian)(dian)(dian)壓，這種方式(shi)的(de)驅(qu)動(dong)也被稱(cheng)之為單電(dian)(dian)(dian)壓驅(qu)動(dong)，是步進電(dian)(dian)(dian)機(ji)比較老套的(de)一(yi)(yi)種驅(qu)動(dong)方式(shi)。

2、高低壓驅動

高低壓驅(qu)(qu)動可以明顯改善恒電源驅(qu)(qu)動所存(cun)在的(de)(de)不(bu)同(tong)，高低壓驅(qu)(qu)動指(zhi)的(de)(de)是步(bu)進(jin)電機運動到整步(bu)的(de)(de)時(shi)(shi)候使用高壓控(kong)制(zhi)，在運動到半步(bu)和(he)停止的(de)(de)時(shi)(shi)候使用低壓進(jin)行控(kong)制(zhi)。

3、自激式恒電流斬波驅動

自(zi)激式恒電(dian)(dian)流斬波驅動是通(tong)過(guo)硬件設計而成的，通(tong)過(guo)硬件來對不同繞組的電(dian)(dian)流進行通(tong)電(dian)(dian)和關(guan)閉(bi)的交替操作，正是這樣反復(fu)的操作才促(cu)使(shi)步(bu)進電(dian)(dian)機得以正常(chang)運(yun)轉。

4、電流比較斬波驅動

這(zhe)種驅(qu)動方(fang)式是目前市場上步進電(dian)(dian)(dian)機的(de)主流(liu)驅(qu)動，巧(qiao)妙利用造組電(dian)(dian)(dian)流(liu)植轉(zhuan)化成電(dian)(dian)(dian)壓從(cong)而與轉(zhuan)化器的(de)輸出預定(ding)值進行(xing)比(bi)較(jiao)，根據比(bi)較(jiao)的(de)結(jie)果來對功率(lv)管(guan)的(de)開(kai)關進行(xing)控制，從(cong)而控制繞組的(de)相電(dian)(dian)(dian)流(liu)，通過電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)不同來控制步進電(dian)(dian)(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能會使(shi)用潛進(jin)(jin)式驅動。因為(wei)(wei)潛進(jin)(jin)式驅動作為(wei)(wei)全新(xin)的運(yun)動控制技術，發(fa)熱少壽(shou)命長。