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2020-07-07 17:26:19 編輯：凱福
步進電機的工作原理實際上是電磁鐵的作用原理。
是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件，通過控制施加在電機線圈上的電脈沖順序、頻率和數(shù)量，可以實現(xiàn)對步進電機的轉(zhuǎn)向、速度和旋轉(zhuǎn)角度的控制，配合以直線運動執(zhí)行機構(gòu)或齒輪箱裝置，更可以實現(xiàn)更加復雜、精密的線性運動控制要求。
步進電機一般由前后端蓋、軸承、中心軸、轉(zhuǎn)子鐵芯、定子鐵芯、定子組件、波紋墊圈、螺釘?shù)炔糠謽?gòu)成，步進電機也叫步進器，它利用電磁學原理，將電能轉(zhuǎn)換為機械能，是由纏繞在電機定子齒槽上的線圈驅(qū)動的。通常情況下，一根繞成圈狀的金屬絲叫做螺線管，而在電機中，繞在定子齒槽上的金屬絲則叫做繞組、線圈、或相。電機運行的方向和通電的相序有關，改變通電的相序，電機的運行方向也就改變。每輸入一個脈沖信號，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動一個角度或前進一步，其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。電機的轉(zhuǎn)速和相序切換的頻率有關，切換得越快，電機轉(zhuǎn)動得越快。
步進電機繞組形式
步進電機有兩種繞組形式：雙極性和單極性。 雙極性電機1個線圈上流過雙向電流的類型。每相上只有一個繞組線圈，電機連續(xù)旋轉(zhuǎn)時電流要在同一線圈內(nèi)依次變向勵磁，驅(qū)動電路設計上需要八個電子開關進行順序切換。 單極性電機1個線圈上僅流過單向電流的類型。每相上有兩個極性相反的繞組線圈，電機連續(xù)旋轉(zhuǎn)時只要交替對同一相上的兩個繞組線圈進行通電勵磁。驅(qū)動電路設計上只需要四個電子開關?？刂齐娐泛唵危菬o法獲得雙極型那樣的高扭矩。 在雙極性驅(qū)動模式下，因為每相的繞組線圈為100%勵磁，所以雙極性驅(qū)動模式下電機的輸出力矩比單極性驅(qū)動模式下提高了約 40%。 |
2相（雙極性）步進電機繞組示意圖 |
2相（單極性）步進電機繞組示意圖 |
步距角
步進電機以一個固定的步距角轉(zhuǎn)動，就像時鐘內(nèi)的秒針。這個角度稱為基本步距角。步距角θ=360度/（轉(zhuǎn)子齒數(shù)×運行拍數(shù)）。 電機的步距角表示控制系統(tǒng)每發(fā)送一個脈沖信號，電機所轉(zhuǎn)動的角度?；蛘哒f，每輸入一個脈沖電信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為歩距角，用θ表示。 以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機為例。四拍運行時步距角為θ=360度/（50×4）=1.8度（俗稱整步），八拍運行時步距角為θ=360度/（50×8）=0.9度（俗稱半步）。 常規(guī)電機步距角為1.8°、1.2°、0.9°，0.72°，比較少用的有1.5°，3.6°，3.75°通過減速機實現(xiàn)的0.018°等小角度，具體事宜可聯(lián)系公司人員進行配比。 |
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擴展閱讀：
脈沖信號 脈沖信號是一個電壓反復在ON 和OFF 之間改變的電信號。 每個ON/OFF 周期被記為一個脈沖。單個脈沖信號指令使電機出力軸轉(zhuǎn)動一步。 對應電壓ON 和OFF 情況下的信號電平被分別稱為“H”和“L”。 |  |
轉(zhuǎn)動距離與脈沖數(shù)成比例關系 步進電機的轉(zhuǎn)動距離正比于施加到驅(qū)動器上的脈沖信號數(shù)（脈沖數(shù)）。 步進電機轉(zhuǎn)動（電機出力軸轉(zhuǎn)動角度）和脈沖數(shù)的關系如下所示：
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步進電機的轉(zhuǎn)速與施加到驅(qū)動器上的脈沖信號頻率成比例關系。 電機的轉(zhuǎn)速[r/min] 與脈沖頻率[Hz] 的關系如下（整步模式）：
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