一、步進電機的結構及工作原理

步進電機是一種將(jiang)電脈沖轉化為(wei)角(jiao)位移的(de)執行機構。步進電機由定子和轉子組(zu)成(cheng)。定子由硅鋼(gang)片(pian)疊成(cheng)，有一定數(shu)量(liang)的(de)磁極(ji)和繞組(zu)。轉子用硅鋼(gang)片(pian)疊成(cheng)或用軟(ruan)磁性材料做(zuo)成(cheng)凸極(ji)結構。

步進(jin)電機定子上有6個等分(fen)的磁(ci)極(ji)，相鄰兩(liang)個磁(ci)極(ji)間夾角為60°，相對(dui)的兩(liang)個磁(ci)極(ji)組(zu)(zu)成一(yi)相。當某一(yi)個繞組(zu)(zu)有電流(liu)通過，則該繞組(zu)(zu)的兩(liang)個磁(ci)極(ji)立即形(xing)成N極(ji)、S極(ji)。每一(yi)個磁(ci)極(ji)上各有5個均勻分(fen)布的矩形(xing)小齒。

轉(zhuan)(zhuan)子無繞(rao)(rao)組(zu)(zu)，轉(zhuan)(zhuan)子上(shang)有40個矩形小齒(chi)均勻分布在(zai)圓周上(shang)，當(dang)定(ding)子某(mou)相繞(rao)(rao)組(zu)(zu)通時(shi)，對應的磁極(ji)產生磁場(chang)，和轉(zhuan)(zhuan)子形成磁路(lu)。當(dang)定(ding)子繞(rao)(rao)組(zu)(zu)按一定(ding)順序輪流通電(dian)(dian)(dian)時(shi)，轉(zhuan)(zhuan)子就(jiu)沿一定(ding)方向一步步轉(zhuan)(zhuan)動。因此步進電(dian)(dian)(dian)機繞(rao)(rao)組(zu)(zu)是按一定(ding)通電(dian)(dian)(dian)方式(shi)工作的。為實現該種輪流通電(dian)(dian)(dian)，需要將控制脈(mo)沖(chong)按規(gui)定(ding)的通電(dian)(dian)(dian)方式(shi)分配到步進電(dian)(dian)(dian)機的每相繞(rao)(rao)組(zu)(zu)。

其中，步進(jin)(jin)控制器把(ba)輸入的(de)脈(mo)(mo)(mo)沖轉(zhuan)換成環型脈(mo)(mo)(mo)沖，以(yi)控制步進(jin)(jin)電(dian)機，并能進(jin)(jin)行正(zheng)反轉(zhuan)控制。功率(lv)放大器把(ba)步進(jin)(jin)電(dian)機輸出(chu)的(de)環型脈(mo)(mo)(mo)沖放大，以(yi)驅動步進(jin)(jin)電(dian)機轉(zhuan)動。

當步進(jin)驅(qu)動(dong)器接收到一個脈(mo)沖(chong)信號(hao)，它就驅(qu)動(dong)步進(jin)電機按設定(ding)的(de)(de)方向轉動(dong)一個片固定(ding)的(de)(de)角(jiao)度(du)（即步進(jin)角(jiao)）。我們可以通(tong)過調整脈(mo)沖(chong)個數來(lai)控制(zhi)(zhi)角(jiao)位移量，從(cong)而(er)達到準確定(ding)位的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。同(tong)時，還可以通(tong)過調整脈(mo)沖(chong)頻率來(lai)控制(zhi)(zhi)步進(jin)電機轉動(dong)的(de)(de)速(su)度(du)和(he)加速(su)度(du)。

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二、步進電機的驅動方式有哪些

步(bu)進(jin)電(dian)(dian)機(ji)(ji)的正常(chang)使用(yong)離(li)不開內部的驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)方式(shi)，從(cong)目前的市場情(qing)形來看品質(zhi)保證的步(bu)進(jin)電(dian)(dian)機(ji)(ji)具有多種(zhong)可供選擇(ze)的驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)方式(shi)，其中包括恒電(dian)(dian)壓驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)、高低壓驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)、自激式(shi)恒電(dian)(dian)流斬波驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)和(he)電(dian)(dian)流比較斬波驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)等多種(zhong)類。下面就針對步(bu)進(jin)電(dian)(dian)機(ji)(ji)的這幾種(zhong)驅(qu)(qu)(qu)(qu)動(dong)方式(shi)做簡要介(jie)紹：

1、恒電壓驅動

恒電(dian)(dian)壓(ya)驅(qu)(qu)(qu)動是(shi)步(bu)進電(dian)(dian)機常(chang)用的一種驅(qu)(qu)(qu)動方式(shi)(shi)，只(zhi)用一個方向的電(dian)(dian)壓(ya)對繞組(zu)進行(xing)通(tong)電(dian)(dian)，多個繞組(zu)交替提(ti)供電(dian)(dian)壓(ya)，這(zhe)種方式(shi)(shi)的驅(qu)(qu)(qu)動也被稱之(zhi)為單電(dian)(dian)壓(ya)驅(qu)(qu)(qu)動，是(shi)步(bu)進電(dian)(dian)機比(bi)較(jiao)老套的一種驅(qu)(qu)(qu)動方式(shi)(shi)。

2、高低壓驅動

高低(di)壓(ya)驅動可以明顯改善恒電(dian)源驅動所存(cun)在的不同，高低(di)壓(ya)驅動指的是(shi)步(bu)進(jin)電(dian)機運動到整(zheng)步(bu)的時候(hou)使用(yong)高壓(ya)控制，在運動到半步(bu)和停止的時候(hou)使用(yong)低(di)壓(ya)進(jin)行控制。

3、自激式恒電流斬波驅動

自(zi)激(ji)式恒電流(liu)斬波驅動是(shi)通過硬(ying)件(jian)設計而(er)成的(de)，通過硬(ying)件(jian)來對不同(tong)繞組的(de)電流(liu)進行(xing)通電和(he)關閉的(de)交替操作(zuo)，正(zheng)是(shi)這(zhe)樣反(fan)復的(de)操作(zuo)才(cai)促使步(bu)進電機(ji)得以正(zheng)常運轉。

4、電流比較斬波驅動

這(zhe)種(zhong)驅動(dong)方(fang)式(shi)是目前市(shi)場上步進(jin)電機的(de)(de)(de)(de)主流(liu)驅動(dong)，巧妙利用造組電流(liu)植(zhi)轉化(hua)成電壓從而與轉化(hua)器的(de)(de)(de)(de)輸出預定值進(jin)行比較，根(gen)據比較的(de)(de)(de)(de)結果(guo)來對功率管的(de)(de)(de)(de)開(kai)關進(jin)行控制(zhi)(zhi)，從而控制(zhi)(zhi)繞組的(de)(de)(de)(de)相電流(liu)，通過電流(liu)的(de)(de)(de)(de)不同來控制(zhi)(zhi)步進(jin)電機的(de)(de)(de)(de)運動(dong)。

除了上面所介紹的幾種驅動方式之外，業內較好的步進電機還可(ke)能會使(shi)用潛(qian)進(jin)式(shi)驅動(dong)。因(yin)為(wei)潛(qian)進(jin)式(shi)驅動(dong)作為(wei)全新的運動(dong)控制技術，發熱少壽命長。