一、步進電機的結構及工作原理

步進電機是一(yi)種將電脈沖轉(zhuan)化為角(jiao)位移的執(zhi)行機(ji)構。步進(jin)電機(ji)由定(ding)(ding)子和轉(zhuan)子組(zu)成(cheng)。定(ding)(ding)子由硅鋼片疊(die)成(cheng)，有一(yi)定(ding)(ding)數量的磁極和繞(rao)組(zu)。轉(zhuan)子用硅鋼片疊(die)成(cheng)或用軟磁性材料(liao)做成(cheng)凸(tu)極結構。

步進電機定子(zi)上有6個等分(fen)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)極(ji)(ji)(ji)(ji)，相(xiang)鄰(lin)兩(liang)個磁(ci)(ci)極(ji)(ji)(ji)(ji)間夾角(jiao)為60°，相(xiang)對的(de)(de)(de)兩(liang)個磁(ci)(ci)極(ji)(ji)(ji)(ji)組成(cheng)一(yi)相(xiang)。當某一(yi)個繞(rao)組有電流通過(guo)，則該繞(rao)組的(de)(de)(de)兩(liang)個磁(ci)(ci)極(ji)(ji)(ji)(ji)立即形成(cheng)N極(ji)(ji)(ji)(ji)、S極(ji)(ji)(ji)(ji)。每一(yi)個磁(ci)(ci)極(ji)(ji)(ji)(ji)上各有5個均勻分(fen)布的(de)(de)(de)矩形小齒。

轉(zhuan)子(zi)無繞(rao)(rao)組(zu)，轉(zhuan)子(zi)上(shang)有40個矩形(xing)小齒均勻(yun)分布在圓周(zhou)上(shang)，當定(ding)子(zi)某相繞(rao)(rao)組(zu)通時(shi)，對(dui)應的(de)(de)磁極產生磁場(chang)，和轉(zhuan)子(zi)形(xing)成磁路(lu)。當定(ding)子(zi)繞(rao)(rao)組(zu)按(an)(an)一(yi)定(ding)順序(xu)輪(lun)流通電(dian)時(shi)，轉(zhuan)子(zi)就沿一(yi)定(ding)方(fang)向(xiang)一(yi)步步轉(zhuan)動。因(yin)此步進(jin)(jin)電(dian)機繞(rao)(rao)組(zu)是按(an)(an)一(yi)定(ding)通電(dian)方(fang)式工作的(de)(de)。為實現該種輪(lun)流通電(dian)，需要將控(kong)制脈沖按(an)(an)規定(ding)的(de)(de)通電(dian)方(fang)式分配到步進(jin)(jin)電(dian)機的(de)(de)每相繞(rao)(rao)組(zu)。

其中，步(bu)(bu)進控(kong)制(zhi)(zhi)器把輸(shu)入(ru)的脈沖(chong)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)環型脈沖(chong)，以控(kong)制(zhi)(zhi)步(bu)(bu)進電(dian)機(ji)，并能(neng)進行(xing)正反轉(zhuan)控(kong)制(zhi)(zhi)。功率放(fang)大(da)器把步(bu)(bu)進電(dian)機(ji)輸(shu)出的環型脈沖(chong)放(fang)大(da)，以驅動(dong)步(bu)(bu)進電(dian)機(ji)轉(zhuan)動(dong)。

當(dang)步進(jin)(jin)(jin)驅動(dong)器接收到一(yi)個(ge)(ge)脈(mo)沖信號，它就(jiu)驅動(dong)步進(jin)(jin)(jin)電機(ji)按設定(ding)(ding)(ding)的方(fang)向轉(zhuan)(zhuan)動(dong)一(yi)個(ge)(ge)片(pian)固定(ding)(ding)(ding)的角(jiao)度（即步進(jin)(jin)(jin)角(jiao)）。我們可以通(tong)過調整脈(mo)沖個(ge)(ge)數(shu)來控(kong)(kong)制角(jiao)位移量，從而達到準確定(ding)(ding)(ding)位的目(mu)的。同時(shi)，還可以通(tong)過調整脈(mo)沖頻率來控(kong)(kong)制步進(jin)(jin)(jin)電機(ji)轉(zhuan)(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)機的(de)(de)正常使(shi)用離不開內(nei)部的(de)(de)驅(qu)(qu)動方(fang)式，從目前的(de)(de)市場情形來看品質保證的(de)(de)步(bu)進電(dian)機具有多(duo)種(zhong)可(ke)供選擇的(de)(de)驅(qu)(qu)動方(fang)式，其中包(bao)括(kuo)恒電(dian)壓驅(qu)(qu)動、高低壓驅(qu)(qu)動、自激(ji)式恒電(dian)流(liu)斬波驅(qu)(qu)動和電(dian)流(liu)比較斬波驅(qu)(qu)動等多(duo)種(zhong)類。下面(mian)就針對步(bu)進電(dian)機的(de)(de)這幾種(zhong)驅(qu)(qu)動方(fang)式做簡(jian)要介紹：

1、恒電壓驅動

恒電壓(ya)驅動(dong)是(shi)步進(jin)電機(ji)常用的(de)一種(zhong)(zhong)驅動(dong)方式(shi)，只用一個(ge)方向的(de)電壓(ya)對(dui)繞(rao)組(zu)進(jin)行通電，多個(ge)繞(rao)組(zu)交(jiao)替提供電壓(ya)，這種(zhong)(zhong)方式(shi)的(de)驅動(dong)也(ye)被稱之為單(dan)電壓(ya)驅動(dong)，是(shi)步進(jin)電機(ji)比較老套的(de)一種(zhong)(zhong)驅動(dong)方式(shi)。

2、高低壓驅動

高低(di)壓驅(qu)(qu)動可以明顯改(gai)善恒(heng)電(dian)源(yuan)驅(qu)(qu)動所存在的不(bu)同(tong)，高低(di)壓驅(qu)(qu)動指的是步(bu)進(jin)電(dian)機運動到整步(bu)的時候使(shi)用(yong)高壓控(kong)制(zhi)(zhi)，在運動到半步(bu)和(he)停止的時候使(shi)用(yong)低(di)壓進(jin)行控(kong)制(zhi)(zhi)。

3、自激式恒電流斬波驅動

自激式恒電(dian)流斬波(bo)驅(qu)動(dong)是通過硬件設計而成的(de)，通過硬件來(lai)對(dui)不同繞組的(de)電(dian)流進行通電(dian)和(he)關(guan)閉(bi)的(de)交(jiao)替操作，正是這樣(yang)反復的(de)操作才促使步進電(dian)機(ji)得以正常運轉(zhuan)。

4、電流比較斬波驅動

這(zhe)種(zhong)驅動(dong)方(fang)式是(shi)目前市場上步(bu)進電(dian)機的(de)主流(liu)驅動(dong)，巧妙利(li)用造組電(dian)流(liu)植轉化成(cheng)電(dian)壓從(cong)而與轉化器的(de)輸出預定值進行(xing)比較，根(gen)據比較的(de)結果來對功率(lv)管的(de)開關進行(xing)控(kong)制，從(cong)而控(kong)制繞(rao)組的(de)相電(dian)流(liu)，通過電(dian)流(liu)的(de)不同來控(kong)制步(bu)進電(dian)機的(de)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(huan)可能會(hui)使用潛(qian)進式(shi)驅動。因為潛(qian)進式(shi)驅動作(zuo)為全(quan)新的運動控制(zhi)技術，發熱少壽命長。