1、步進(jìn)電機(jī)的工作原理
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到脈沖信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按照設(shè)定的方向旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度(稱為“步距角”)，步進(jìn)電機(jī)以固定的角度一步一步地旋轉(zhuǎn)。通過(guò)控制脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移，從而達(dá)到精確定位的目的；同時(shí)通過(guò)控制脈沖頻率可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種特殊的控制電機(jī)。由于無(wú)累積誤差（精度100%），廣泛應(yīng)用于各種開(kāi)環(huán)控制中。
2、步進(jìn)電機(jī)的分類
現(xiàn)在比較常用的步進(jìn)電機(jī)包括永磁式步進(jìn)電機(jī)（PM）、反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（VR）、混合式步進(jìn)電機(jī)（HB）和單相式步進(jìn)電機(jī)等。
●永磁式步進(jìn)電機(jī)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度 或15度；
●反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動(dòng)都很大。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁體采用軟磁材料，定子采用多相勵(lì)磁繞組，通過(guò)磁導(dǎo)率的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
●混合式步進(jìn)電機(jī)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。
3、步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)
1）步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)
a.拍數(shù)：完成磁場(chǎng)周期性變化所需的脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù) 。
b. 靜轉(zhuǎn)矩：當(dāng)電機(jī)在額定靜電作用下不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。
c. 步距角：對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移用θ表示。
d. 相數(shù)：產(chǎn)生不同對(duì)極N、S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)。常用m表示。
e. 定位轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在不通電狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場(chǎng)齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的）。
2）步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ)
a. 失步：電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。
b. 失調(diào)角：轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度 。
c. 步距角精度：步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差。
d. 最大空載的運(yùn)行頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式，電壓及額定電流下，電機(jī)不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率。
e. 最大空載起動(dòng)頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式、電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況下，能夠直接起動(dòng)的最大頻率。
f. 運(yùn)行矩頻特性：電機(jī)在某種測(cè)試條件下測(cè)得運(yùn)行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運(yùn)行矩頻特性
4、步進(jìn)電機(jī)選型
1）步距角的選擇：電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求 。
2）靜力矩的選擇：靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載 ，一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好 。
3） 電流的選擇：由于電流參數(shù)的不同，其工作特性也有很大的不同。根據(jù)轉(zhuǎn)矩-頻率特性曲線，可以判斷電機(jī)電流。
5、步進(jìn)電機(jī)部分特點(diǎn)
1） 步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲。
2） 步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。
3） 步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于低速場(chǎng)合---每分鐘轉(zhuǎn)速不超過(guò)1000轉(zhuǎn)。
4） 步進(jìn)電機(jī)表面允許的最高溫度一般在130℃以上。

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審核編輯 黃宇