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(wei)移的執行機構。步進電(dian)機由(you)定(ding)子和(he)轉(zhuan)子組成(cheng)(cheng)。定(ding)子由(you)硅鋼片(pian)疊成(cheng)(cheng)，有一定(ding)數量的磁極(ji)和(he)繞組。轉(zhuan)子用(yong)硅鋼片(pian)疊成(cheng)(cheng)或用(yong)軟磁性材料做成(cheng)(cheng)凸(tu)極(ji)結構。

步進電(dian)機定(ding)子上有6個(ge)(ge)(ge)等分(fen)的(de)磁(ci)極(ji)(ji)，相鄰兩(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)磁(ci)極(ji)(ji)間夾(jia)角為(wei)60°，相對的(de)兩(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)磁(ci)極(ji)(ji)組成一相。當某一個(ge)(ge)(ge)繞組有電(dian)流(liu)通過，則該繞組的(de)兩(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)磁(ci)極(ji)(ji)立即(ji)形成N極(ji)(ji)、S極(ji)(ji)。每一個(ge)(ge)(ge)磁(ci)極(ji)(ji)上各有5個(ge)(ge)(ge)均勻分(fen)布(bu)的(de)矩形小(xiao)齒。

轉(zhuan)子無繞(rao)(rao)組(zu)，轉(zhuan)子上(shang)有(you)40個矩(ju)形小齒均勻分(fen)布在(zai)圓周上(shang)，當(dang)定(ding)子某相繞(rao)(rao)組(zu)通(tong)時(shi)，對應的(de)磁(ci)極產生磁(ci)場(chang)，和(he)轉(zhuan)子形成(cheng)磁(ci)路。當(dang)定(ding)子繞(rao)(rao)組(zu)按一定(ding)順序(xu)輪流通(tong)電時(shi)，轉(zhuan)子就沿一定(ding)方(fang)向一步(bu)步(bu)轉(zhuan)動。因(yin)此步(bu)進電機繞(rao)(rao)組(zu)是按一定(ding)通(tong)電方(fang)式(shi)工作的(de)。為(wei)實現(xian)該種輪流通(tong)電，需要將控制脈沖(chong)按規(gui)定(ding)的(de)通(tong)電方(fang)式(shi)分(fen)配(pei)到(dao)步(bu)進電機的(de)每相繞(rao)(rao)組(zu)。

其中(zhong)，步進(jin)控(kong)制器把輸入的脈(mo)沖轉換成環型(xing)脈(mo)沖，以控(kong)制步進(jin)電機(ji)(ji)，并能進(jin)行正反轉控(kong)制。功率放大(da)器把步進(jin)電機(ji)(ji)輸出(chu)的環型(xing)脈(mo)沖放大(da)，以驅動步進(jin)電機(ji)(ji)轉動。

當(dang)步(bu)(bu)(bu)進驅(qu)動器接收到(dao)一(yi)個脈(mo)沖信號(hao)，它就驅(qu)動步(bu)(bu)(bu)進電機按設定(ding)的方向(xiang)轉動一(yi)個片固定(ding)的角度（即(ji)步(bu)(bu)(bu)進角）。我們可(ke)以通過調整脈(mo)沖個數(shu)來控制角位(wei)移(yi)量，從而達(da)到(dao)準確定(ding)位(wei)的目的。同時，還可(ke)以通過調整脈(mo)沖頻率來控制步(bu)(bu)(bu)進電機轉動的速(su)度和加速(su)度。

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二、步進電機的驅動方式有哪些

步進電(dian)機的(de)(de)正常使用(yong)離不(bu)開內部的(de)(de)驅(qu)(qu)動(dong)方(fang)式，從(cong)目前的(de)(de)市場情形來看(kan)品質保證的(de)(de)步進電(dian)機具有多(duo)種可供選擇的(de)(de)驅(qu)(qu)動(dong)方(fang)式，其(qi)中包括恒(heng)電(dian)壓驅(qu)(qu)動(dong)、高低壓驅(qu)(qu)動(dong)、自激(ji)式恒(heng)電(dian)流(liu)斬波驅(qu)(qu)動(dong)和電(dian)流(liu)比較斬波驅(qu)(qu)動(dong)等(deng)多(duo)種類。下面就針對步進電(dian)機的(de)(de)這幾種驅(qu)(qu)動(dong)方(fang)式做(zuo)簡要(yao)介紹：

1、恒電壓驅動

恒電壓(ya)驅動(dong)是步進電機(ji)常用(yong)的一(yi)種驅動(dong)方(fang)式，只用(yong)一(yi)個方(fang)向的電壓(ya)對繞組進行通電，多個繞組交替提供電壓(ya)，這(zhe)種方(fang)式的驅動(dong)也被(bei)稱之為單(dan)電壓(ya)驅動(dong)，是步進電機(ji)比較老套的一(yi)種驅動(dong)方(fang)式。

2、高低壓驅動

高低壓(ya)(ya)驅動(dong)可以明顯改善恒電源驅動(dong)所(suo)存(cun)在的(de)不同(tong)，高低壓(ya)(ya)驅動(dong)指的(de)是步進電機運動(dong)到整(zheng)步的(de)時(shi)候(hou)(hou)使用(yong)高壓(ya)(ya)控制(zhi)，在運動(dong)到半步和停止的(de)時(shi)候(hou)(hou)使用(yong)低壓(ya)(ya)進行控制(zhi)。

3、自激式恒電流斬波驅動

自激式恒(heng)電(dian)(dian)流斬波驅動是通(tong)(tong)過硬(ying)件設計而(er)成的(de)，通(tong)(tong)過硬(ying)件來對不同繞組的(de)電(dian)(dian)流進行通(tong)(tong)電(dian)(dian)和關閉的(de)交替操(cao)作，正(zheng)是這樣(yang)反復(fu)的(de)操(cao)作才(cai)促使步(bu)進電(dian)(dian)機得以正(zheng)常(chang)運(yun)轉。

4、電流比較斬波驅動

這種驅動(dong)方(fang)式是目前市場上步進電(dian)(dian)機的(de)(de)(de)(de)主流驅動(dong)，巧妙利用造組(zu)(zu)電(dian)(dian)流植轉(zhuan)化成電(dian)(dian)壓從(cong)而(er)與轉(zhuan)化器(qi)的(de)(de)(de)(de)輸出預定值進行比(bi)較，根(gen)據比(bi)較的(de)(de)(de)(de)結果來對功率管(guan)的(de)(de)(de)(de)開關進行控(kong)制，從(cong)而(er)控(kong)制繞(rao)組(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)相電(dian)(dian)流，通過電(dian)(dian)流的(de)(de)(de)(de)不同來控(kong)制步進電(dian)(dian)機的(de)(de)(de)(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可能會使(shi)用潛進(jin)式驅動。因為潛進(jin)式驅動作為全新的運動控制技術，發熱少壽命(ming)長。