一、步進電機的結構及工作原理

步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機(ji)構。步進(jin)電機(ji)由(you)定(ding)(ding)子(zi)和轉子(zi)組成(cheng)(cheng)。定(ding)(ding)子(zi)由(you)硅鋼(gang)片(pian)疊成(cheng)(cheng)，有一定(ding)(ding)數量的磁極和繞組。轉子(zi)用硅鋼(gang)片(pian)疊成(cheng)(cheng)或用軟磁性材料做成(cheng)(cheng)凸極結構。

步進電機定子上(shang)有(you)(you)6個(ge)等(deng)分(fen)的磁極(ji)，相(xiang)鄰(lin)兩個(ge)磁極(ji)間夾(jia)角為60°，相(xiang)對(dui)的兩個(ge)磁極(ji)組(zu)成一(yi)(yi)相(xiang)。當某(mou)一(yi)(yi)個(ge)繞組(zu)有(you)(you)電流通過，則(ze)該(gai)繞組(zu)的兩個(ge)磁極(ji)立即形成N極(ji)、S極(ji)。每一(yi)(yi)個(ge)磁極(ji)上(shang)各有(you)(you)5個(ge)均(jun)勻分(fen)布的矩形小齒(chi)。

轉子(zi)(zi)無繞(rao)組(zu)，轉子(zi)(zi)上(shang)有(you)40個矩(ju)形小齒均勻分布在圓周上(shang)，當定子(zi)(zi)某相(xiang)繞(rao)組(zu)通(tong)(tong)時，對應(ying)的(de)磁(ci)極產生磁(ci)場，和轉子(zi)(zi)形成磁(ci)路。當定子(zi)(zi)繞(rao)組(zu)按(an)一定順序輪流(liu)通(tong)(tong)電(dian)時，轉子(zi)(zi)就沿一定方(fang)(fang)向(xiang)一步步轉動。因(yin)此步進電(dian)機繞(rao)組(zu)是按(an)一定通(tong)(tong)電(dian)方(fang)(fang)式工作(zuo)的(de)。為實(shi)現(xian)該種輪流(liu)通(tong)(tong)電(dian)，需(xu)要將控制脈沖(chong)按(an)規定的(de)通(tong)(tong)電(dian)方(fang)(fang)式分配到步進電(dian)機的(de)每相(xiang)繞(rao)組(zu)。

其中，步進控(kong)制器把(ba)(ba)輸(shu)入的(de)脈沖(chong)轉換(huan)成環型脈沖(chong)，以控(kong)制步進電機，并能進行正反(fan)轉控(kong)制。功率放大(da)器把(ba)(ba)步進電機輸(shu)出的(de)環型脈沖(chong)放大(da)，以驅動(dong)(dong)步進電機轉動(dong)(dong)。

當步(bu)進(jin)驅(qu)動器接收到一個脈沖(chong)信號，它就(jiu)驅(qu)動步(bu)進(jin)電機(ji)按設(she)定(ding)的方向轉(zhuan)動一個片固定(ding)的角度(du)（即步(bu)進(jin)角）。我們可以通(tong)過調整脈沖(chong)個數來控制角位(wei)移量，從而達到準確(que)定(ding)位(wei)的目(mu)的。同時，還可以通(tong)過調整脈沖(chong)頻率來控制步(bu)進(jin)電機(ji)轉(zhuan)動的速度(du)和(he)加(jia)速度(du)。

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二、步進電機的驅動方式有哪些

步(bu)進電機的(de)正(zheng)常使用離(li)不開內部的(de)驅(qu)動(dong)(dong)方式，從目前的(de)市場情形(xing)來看品質保(bao)證(zheng)的(de)步(bu)進電機具有多種可供選擇的(de)驅(qu)動(dong)(dong)方式，其(qi)中包括恒(heng)電壓(ya)驅(qu)動(dong)(dong)、高(gao)低(di)壓(ya)驅(qu)動(dong)(dong)、自激式恒(heng)電流斬(zhan)(zhan)波驅(qu)動(dong)(dong)和電流比較斬(zhan)(zhan)波驅(qu)動(dong)(dong)等多種類。下面就針對步(bu)進電機的(de)這(zhe)幾種驅(qu)動(dong)(dong)方式做簡要介紹：

1、恒電壓驅動

恒電壓驅(qu)動是(shi)(shi)步進電機常用的(de)一(yi)種(zhong)驅(qu)動方(fang)式(shi)，只(zhi)用一(yi)個(ge)方(fang)向(xiang)的(de)電壓對繞組進行通(tong)電，多個(ge)繞組交替(ti)提(ti)供電壓，這種(zhong)方(fang)式(shi)的(de)驅(qu)動也被稱之為單電壓驅(qu)動，是(shi)(shi)步進電機比較老套的(de)一(yi)種(zhong)驅(qu)動方(fang)式(shi)。

2、高低壓驅動

高(gao)低(di)壓(ya)(ya)(ya)驅動(dong)(dong)可以明顯改(gai)善恒電源驅動(dong)(dong)所存在(zai)的(de)不同，高(gao)低(di)壓(ya)(ya)(ya)驅動(dong)(dong)指的(de)是步進電機運(yun)動(dong)(dong)到整(zheng)步的(de)時候(hou)(hou)使用高(gao)壓(ya)(ya)(ya)控(kong)制，在(zai)運(yun)動(dong)(dong)到半步和停止的(de)時候(hou)(hou)使用低(di)壓(ya)(ya)(ya)進行(xing)控(kong)制。

3、自激式恒電流斬波驅動

自激式(shi)恒電流斬波驅動(dong)是通過(guo)硬(ying)件設計(ji)而成(cheng)的，通過(guo)硬(ying)件來對不同繞組(zu)的電流進行通電和關閉的交(jiao)替操作(zuo)，正(zheng)(zheng)是這(zhe)樣反復(fu)的操作(zuo)才促使(shi)步進電機得以(yi)正(zheng)(zheng)常運轉(zhuan)。

4、電流比較斬波驅動

這種驅動方式是目前市場上步進電(dian)(dian)(dian)機的主(zhu)流驅動，巧妙利用造組電(dian)(dian)(dian)流植(zhi)轉(zhuan)化(hua)成電(dian)(dian)(dian)壓從而(er)與轉(zhuan)化(hua)器的輸出預定值進行(xing)比(bi)較，根(gen)據比(bi)較的結果(guo)來對功率管的開關進行(xing)控制(zhi)，從而(er)控制(zhi)繞組的相電(dian)(dian)(dian)流，通過電(dian)(dian)(dian)流的不(bu)同來控制(zhi)步進電(dian)(dian)(dian)機的運(yun)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(huan)可(ke)能會(hui)使用潛進(jin)(jin)式(shi)(shi)驅動(dong)。因為潛進(jin)(jin)式(shi)(shi)驅動(dong)作為全新(xin)的運動(dong)控制技術(shu)，發熱(re)少壽命長。