一,、步進(jìn)電機(jī)是什么意思

步進(jìn)電機(jī)是一種無刷機(jī)電設(shè)備,，它將施加在其勵磁繞組上的電脈沖序列轉(zhuǎn)換為精確定義的逐步機(jī)械軸旋轉(zhuǎn),。對于每個離散脈沖，電機(jī)的軸旋轉(zhuǎn)一個固定的角度,。這種旋轉(zhuǎn)可以是線性的或角度的,。對于單個脈沖輸入,，它會移動一步,。當(dāng)施加一系列脈沖時,，它會轉(zhuǎn)動一定角度。每個脈沖步進(jìn)電機(jī)軸轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角,，通常以度數(shù)表示,。

輸入給電機(jī)的脈沖數(shù)決定步距角,，因此電機(jī)軸的位置通過控制脈沖數(shù)來控制,。這種獨特的特性使步進(jìn)電機(jī)非常適合開環(huán)控制系統(tǒng)，其中軸的精確位置通過精確的脈沖數(shù)保持,，而無需使用反饋傳感器,。

步距角越小,，每轉(zhuǎn)的步數(shù)越大，獲得的位置精度越高,。步距角大到90度,，小到0.72度，常用的步距角有1.8度,、2.5度、7.5度和15度,。

軸的旋轉(zhuǎn)方向取決于施加到定子上的脈沖序列,。軸的速度或平均電機(jī)速度與施加在勵磁繞組上的輸入脈沖的頻率（輸入脈沖的速率）成正比。因此,，如果頻率較低,，步進(jìn)電機(jī)會逐步旋轉(zhuǎn)，而對于高頻,，由于慣性，它會像直流電機(jī)一樣連續(xù)旋轉(zhuǎn),。

像所有電動機(jī)一樣,，步進(jìn)電機(jī)具有定子和轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子是沒有繞組,、電刷和換向器的可動部件,。通常轉(zhuǎn)子是可變磁阻或永磁體。定子通常由多極和多相繞組構(gòu)成,，通常由三相或四相繞組組成,，所需的極數(shù)由每個輸入脈沖的所需角位移決定。

與其他電機(jī)不同的是,，步進(jìn)電機(jī)使用經(jīng)過編程的離散控制脈沖運(yùn)行,，這些脈沖通過電子驅(qū)動器施加到定子繞組上。由于順序通電的定子繞組的磁極和轉(zhuǎn)子磁極之間的磁相互作用而發(fā)生旋轉(zhuǎn),。

當(dāng)今市場上有多種類型的步進(jìn)電機(jī),，它們的尺寸、步數(shù),、結(jié)構(gòu),、接線、傳動裝置和其他電氣特性各不相同,。由于這些電機(jī)能夠以離散方式運(yùn)行,，因此步進(jìn)電機(jī)非常適合于計算機(jī)等數(shù)字控制設(shè)備連接。

由于對速度,、旋轉(zhuǎn),、方向和角度位置的精確控制,，這些在工業(yè)過程控制系統(tǒng)、CNC機(jī)器,、機(jī)器人,、制造自動化系統(tǒng)和儀器儀表中特別受關(guān)注。

二,、步進(jìn)電機(jī)的特點

步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點和缺點都非常的突出,，優(yōu)點集中于控制簡單、精度高,，缺點是噪聲,、震動和效率，它沒有累積誤差,，結(jié)構(gòu)簡單,，使用維修方便，制造成本低,。步進(jìn)電機(jī)帶動負(fù)載慣量的能力大,，適用于中小型機(jī)床和速度精度要求不高的地方，缺點是效率較低,、發(fā)熱大,，有時會“失步”。優(yōu)缺點如下所示,。

優(yōu)點：

1,、電機(jī)操作易于通過脈沖信號輸入到電機(jī)進(jìn)行控制。

2,、不需要反饋電路以返回旋轉(zhuǎn)軸的位置和速度信息（開環(huán)控制）,。

3、由于沒有接觸電刷而實現(xiàn)了更大的可靠性,。

缺點：

1,、需要脈沖信號輸出電路。

2,、當(dāng)控制不適當(dāng)?shù)臅r候,，可能會出現(xiàn)同步丟失。

3,、由于在旋轉(zhuǎn)軸停止后仍然存在電流而產(chǎn)生熱量,。

三、步進(jìn)電機(jī)的分類

步進(jìn)電機(jī)在構(gòu)造上有三種主要類型：反應(yīng)式（Variable Reluctance,，VR）,、永磁式（Permanent Magnet,PM）和混合式（Hybrid Stepping,HS）。在我國所采用的步進(jìn)電機(jī)中以反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為主,。

1,、反應(yīng)式

定子上有繞組,，繞組由軟磁材料組成。其結(jié)構(gòu)簡單,、成本低,、步距角小，可達(dá)1.2度,，但動態(tài)性能差,，效率低、發(fā)熱大,，可靠性難以保證,。

2、永磁式

永磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子用永磁材料制成,，轉(zhuǎn)子的極數(shù)與定子的極數(shù)相同,。其特點是動態(tài)性能好、輸出力矩大,，但這種電機(jī)度差,，步距角大（一般為7.5度或15度）。

3,、混合式

混合式步進(jìn)電機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁式的優(yōu)點,，其定子上有很多相繞組，轉(zhuǎn)子上采用永磁材料,，轉(zhuǎn)子和定子均有多個小齒以提高步距精度。其特點是輸出力矩大,、動態(tài)性能好,、步距角小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、成本相對較高,。

步進(jìn)電機(jī)按定子上繞組來分，共有二相,、三相和五相等系列,。最受歡迎的是兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，約占97%以上的市場份額,，其原因是性價比高,，配上細(xì)分驅(qū)動器后效果良好。該種電機(jī)的基本步距角為1.8°/步,，配上半步驅(qū)動器后,，步距角減少為0.9°，配上細(xì)分驅(qū)動器后其步距角可細(xì)分達(dá)256倍（0.007°/微步）,。由于摩擦力和制造精度等原因,，實際控制精度略低,。同一步進(jìn)電機(jī)可配不同細(xì)分的驅(qū)動器以改變精度和效果。