步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一, 廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。作為電力人對步進(jìn)電機(jī)的也不能僅限于認(rèn)識而已，應(yīng)該深入了解它的結(jié)構(gòu)、基本原理以及應(yīng)用，接下來小七將從三個方面帶大家全面認(rèn)識步進(jìn)電機(jī)。

什么是步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)是一種直接將電脈沖轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動的機(jī)電裝置， 通過控制施加在電機(jī)線圈上的電脈沖順序、 頻率和數(shù)量， 可以實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向、 速度和旋轉(zhuǎn)角度的控制。在不借助帶位置感應(yīng)的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的情況下、 使用步進(jìn)電機(jī)與其配套的驅(qū)動器共同組成的控制簡便、 低成本的開環(huán)控制系統(tǒng)， 就可以實(shí)現(xiàn)精確的位置和速度控制。

基本結(jié)構(gòu)和工作原理

基本結(jié)構(gòu)：

工作原理：

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器根據(jù)外來的控制脈沖和方向信號， 通過其內(nèi)部的邏輯電路， 控制步進(jìn)電機(jī)的繞組以一定的時序正向或反向通電， 使得電機(jī)正向/反向旋轉(zhuǎn)， 或者鎖定。

以1.8度兩相步進(jìn)電機(jī)為例：當(dāng)兩相繞組都通電勵磁時， 電機(jī)輸出軸將靜止并鎖定位置。在額定電流下使電機(jī)保持鎖定的最大力矩為保持力矩。如果其中一相繞組的電流發(fā)生了變向， 則電機(jī)將順著一個既定方向旋轉(zhuǎn)一步（ 1.8度）。

同理， 如果是另外一項(xiàng)繞組的電流發(fā)生了變向， 則電機(jī)將順著與前者相反的方向旋轉(zhuǎn)一步（ 1.8度）。當(dāng)通過線圈繞組的電流按順序依次變向勵磁時， 則電機(jī)會順著既定的方向?qū)崿F(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)， 運(yùn)行精度非常高。對于1.8度兩相步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需200步。

兩相步進(jìn)電機(jī)有兩種繞組形式：雙極性和單極性。雙極性電機(jī)每相上只有一個繞組線圈， 電機(jī)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(shè)計(jì)上需要八個電子開關(guān)進(jìn)行順序切換。

單極性電機(jī)每相上有兩個極性相反的繞組線圈， 電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)時只要交替對同一相上的兩個繞組線圈進(jìn)行通電勵磁。驅(qū)動電路設(shè)計(jì)上只需要四個電子開關(guān)。在雙極性驅(qū)動模式下， 因?yàn)槊肯嗟睦@組線圈為100%勵磁， 所以雙極性驅(qū)動模式下電機(jī)的輸出力矩比單極性驅(qū)動模式下提高了約40%。