步進電機又稱脈衝電動機，它（tā）是一種（zhǒng）將電（diàn）脈衝信號轉變為角位移或線位移的執行電動機，它（tā）一般用作於開環控製係統的（de）執行裝置。近年來由於計算機應用技術的迅速發展，步（bù）進電（diàn）機常用（yòng）於和計算機組成高精度的數字控製係統（tǒng）。在非超載的情況下，步進電機的轉速、停止的位置等隻取決於脈衝信號的頻率（lǜ）和脈衝數，而不受負載變化的（de）影響（xiǎng），即給其加一個脈衝信號（hào），其就會轉動一個步距角，這一線性關係的（de）存在，與其（qí）隻有周期性誤差（chà）而無累積（jī）誤差的特點（diǎn），使其在速度、位（wèi）置等控（kòng）製領域中得到了廣泛地應（yīng）用。

目（mù）前，生產步進電機的廠商（shāng）有很多，但具有專業技術人員能自行開發（fā）研製的廠商卻很少，大多數廠商隻是處於盲目的仿製階段，其辦廠規模不（bú）是很大（dà），甚（shèn）至（zhì）連最基本的專業（yè）設備都不具備，這（zhè）就給小蝌蚪视频人无码免费在產品的選擇上帶來了一些困惑（huò）。基於這種原因，本人結合實際工（gōng）作情況所積（jī）累的（de）理論知（zhī）識與實踐（jiàn）經驗，以目前最常用的反（fǎn）應式步進電（diàn）機為例，主要闡述了（le）其工作原理、機械特性、實際應用（yòng）中的（de）選擇和使用，希望對廣大用戶在產品的選（xuǎn）擇（zé）上能夠有所幫助。

一、反應式步（bù）進電機的工作原理

以三相反（fǎn）應式步進電機為例。三相反應式步進電機由定子和轉子兩大部分組成。在定子上有三對磁極，磁極上裝有勵磁繞組，勵磁繞組分成三相，即A、B、C。在轉子上均勻分布著四個相位差為90°的轉子齒，轉子上不裝設繞組，為矽鋼片或軟磁性鋼片疊（dié）成的（de）鐵心。

當步（bù）進電機（jī）A相通電，B和C相不（bú）通電時，由於A相（xiàng）繞組產生的磁通要經（jīng）過磁阻最小的路（lù）徑形成閉合（hé）磁路，這樣將使轉子齒1、3和定（dìng）子的A相對齊（qí）。當步進電機B相通電，A和C相不通電時，由於B相繞組產生的磁通要經過磁阻最小的（de）路徑形成閉合磁路，這樣將使轉子（zǐ）齒2、4和定子的B相對齊。當步進電機C相通（tōng）電，A和B相（xiàng）不通電（diàn）時，由於C相繞組產生的磁通要經過磁阻最（zuì）小的路徑形成閉合磁路，這樣將使轉子齒1、3和定子（zǐ）的C相對齊（qí）。

按照（zhào）A-B-C-A的通電順序往複下去，則步進電機的轉子將按一定（dìng）速度沿逆時針方向旋轉。反之，若按（àn）照A-C-B-A的（de）通電順序往複下去，則步進電機的轉子將反方向（xiàng）轉（zhuǎn）動。這種通電（diàn）方（fāng）式，稱為三相單三拍方式。步進電機還可以使用三相雙三拍（即AB-BC-CA-AB和AC-CB-BA-AC）和三相單、雙六拍（即A-AB-B-BC-C-CA-A和A-AC-C-CB-B-BA-A）的通電方式。

由此可見，步進電機轉速大小取決於三相控製繞組通、斷電源的頻率，方向取決於其通電順（shùn）序。當其定子上有（yǒu）m相勵磁繞組時，其軸線分別與轉子齒（chǐ）的軸線偏移1/m、2/m……（m-1）/m、1，其通電順序按（àn）照一定相序，步進電機就能實現正（zhèng）反轉（zhuǎn）運行，基於這種原理，小蝌蚪视频人无码免费就可以生產出各（gè）種相數的步進電機。

二、反應式步進電機的機械特性

1、步距角及步距角精度。步距角是指給步進電機輸入一（yī）個脈衝後其所轉過的角度，即Ψ=360°/（KmZ），其中m為相數（shù）；Z為轉子齒數（shù）；K為通電（diàn）方式，全步方式K=1，半步（bù）方式K=2，通常在步進電機的參數表中給出兩個步距角。與（yǔ）工作原理相對應（yīng）的步進（jìn）電機全步方式時，其步距角（jiǎo）為（wéi）30°；半步方式時，其步距角為15°。步距角精度是指步進電機在空載狀態下每步轉過角度與理（lǐ）論角度之差，一般其步距角精（jīng）度（dù）小於10′。

2、靜態特性。1）矩角特（tè）性：指在不改變通電狀態的條件（jiàn）下，步進電機靜轉矩與失調角之間的關係，即T=-kI2sin，其（qí）中k為轉矩常數；I為控製繞組電流；為失調角；2）最大靜轉矩：矩角特性中靜轉矩的最大值，即Tmax=kI2。

3、動態特性（xìng）。1）矩頻特性：指輸出轉矩（jǔ）與輸入頻率（lǜ）的關係。在負載轉（zhuǎn）矩一定的（de）條件下，步進電機運行頻率必須小於對應的頻率值（zhí），否則就（jiù）會出現失步；2）慣頻特性（xìng）：指轉動慣（guàn）量與輸入頻率的關係；3）起動頻率：指步進電機在帶動一（yī）定負載時（shí），不失步起動的（de）最高頻（pín）率；4）運行頻（pín）率：指步進電機不失步運行的最高頻率。起動時，步進電機需（xū）要足夠長的時間加速才能保證不失步，因此，在（zài）實際應用中選（xuǎn）用的運行頻率應該高於起動（dòng）頻（pín）率。

三、步進電機的選擇

步進電機的選擇主要通過確定步距角、靜轉矩、電流的大小（xiǎo），就能確定其型號了（le）。

1、步距角的選擇

步進電機步距（jù）角的選擇取決於係統負（fù）載分辨（biàn）率的要求（qiú），將係統負載所要求的最（zuì）小分辨率換算（suàn）到步（bù）進電機的軸（zhóu）上就是此時步進電（diàn）機應走過的角度，步進電機的步距角應該等於或小於該角度。在實際應用（yòng）中，步進電機的步距角一般有1.5°/3°（三相）、0.9°/1.8°（二相或四相）、0.36°/0.72°（五相）等等。

2、靜轉矩的選擇

步進電機靜轉矩的選擇取決於係統負載種類的要求，係統負載的種類分為摩擦負載和慣性負載。步進電機直接起動時要考（kǎo）慮摩擦負載和慣性負載；加速（sù）起動時（shí）主要考慮慣性負載；恒速運行時主要考（kǎo）慮（lǜ）摩擦負載。在實際應用中，步進電（diàn）機的靜（jìng）轉矩一般為摩擦負載的2-3倍的範圍內，步進電機的靜轉矩一旦確定下來，那麽（me）步進電機的幾（jǐ）何尺寸，即機座就能確定下來了。

3、電流的選擇

步進電機電流的選擇取決於係統的矩頻（pín）特性（xìng），步進電機的靜轉矩一定時，電流參數不同，其運（yùn）行性能也不（bú）同。在實（shí）際（jì）應用中，步進電機的轉速越高，力矩就越大，則要求其電流（liú）就越大，驅動電源的電壓就越高。要使步進電機的電流大，盡可能提高驅動電源（yuán）的電（diàn）壓，就必（bì）須選擇小電感大電流的步進電機。

四、步進電機的使用

1、步進電機適用於低速場合，其最（zuì）高（gāo）工作轉速一般在300-600r/min，可通過減速裝置使其在此範圍（wéi）內進行工作，此時步進電機（jī）的工作效率較高，噪聲較低；2、步進（jìn）電機最好不使（shǐ）用整（zhěng）步（bù）狀（zhuàng）態，因為整步狀態時步進電機的振動較（jiào）大；3、步進電機（jī）的標稱（chēng）電壓值為12V時可以使用12V的驅動電（diàn）源，除此之外，其他步進電機（jī）的驅動電源可以根據驅動器（qì）進行選擇（zé）；4、步進電機（jī）拖（tuō）動慣量較大的（de）負載時，應該（gāi）選擇較大機（jī）座號的步進電機；5、步進電機要求較高速運行時，應該采用逐漸升頻提速的（de）方法。這樣做的好處（chù）是（shì）：一能夠使步（bù）進電機不失步；二能夠使（shǐ）步進（jìn）電（diàn）機在運行中減少噪聲；三能夠使（shǐ）步（bù）進電機提高停車（chē）的定位精（jīng）度；6、步進電機要求較高精度運行時，應該采用機械減速、提高步進電機轉（zhuǎn）速的方法，或采（cǎi）用高細分數的驅動器驅動步進電機的方法，或采用5相步進電機的方法；7、在實際應用（yòng）中，應該（gāi）遵循先（xiān）選步進電機再選（xuǎn）步進電機驅動器的原則。