什麼是步進電機和步進電機的具體結構？

步進電機是感應電動機的一種，其工作原理是利用電子電路，直流電進入分時電源，多相序控制電流，利用此電流為步進電機供電，步進電機可以正常工作，驅動器是為步進電機分時供電，多相定時控制器雖然步進電機已得到廣泛應用， 步進電機不能像普通的直流電機那樣，交流電機是在常規條件下使用的。它必須由雙環脈衝訊號、電源驅動電路等組成，並且可以使用控制系統。 因此，步進電機要用好並不容易，它涉及機械、電機、電子、計算機等許多專業知識。

步進電機作為執行機構是機電一體化的關鍵產品之一，廣泛應用於各種自動化控制系統中。 隨著微電子和計算機技術的發展，對步進電機的需求與日俱增，並被用於國民經濟的各個領域。 步進電機是將電脈衝轉換為角位移的執行器。

通俗地說：當步進驅動器接收到脈衝訊號時，它帶動步進電機在設定的方向上以固定角度（即步進角）旋轉。 可以通過控制脈衝數來控制角位移，從而達到精確定位的目的; 同時，可以通過控制脈衝頻率來控制電機的速度和加速度，從而達到調速的目的。

步進電機

將電脈衝訊號轉換為角位移以控制轉子旋轉的微型電機。 它用作自動控制裝置中的執行器。 每輸入乙個脈衝訊號，步進電機就會向前邁進一步，所以也叫脈衝電機。

步進電機主要用於數字計算機的外圍裝置，以及印表機、繪圖儀和磁碟等裝置。 步進電機的驅動電源由變頻脈衝訊號源、脈衝分配器和脈衝放大器組成，驅動電源向電機繞組提供脈衝電流。 步進電機的執行效能取決於電機與驅動電源之間的良好配合。

步進電機的優點是無累積誤差，結構簡單，易於使用和維護，製造成本低，步進電機驅動負載慣量的能力大，適用於中小型工具機和速度精度要求低的地方，缺點是效率低， 熱量很大，有時會“失步”。步進電機有三種基本型別：機電式、磁電式和線性式。

步進電機的測速方法：

步進電機將脈衝訊號轉換為角位移或線性位移。

首先，過載是好的。 它的轉速不受負載大小的影響，不像普通電機，當負載增加時，轉速會降低，步進電機在使用時對速度和位置有嚴格的要求。

二是控制方便。 步進電機以“步進”為單位旋轉，數字特性更加明顯。

三、整機結構簡單。 傳統的機械速度和位置控制結構比較複雜，調整難度大，使用步進電機後整機結構變得簡單緊湊。 轉速表電機將速度轉換為電壓，並將其作為反饋訊號傳輸到輸入端。

調速電機是一種輔助型電機，安裝在普通直流電機的尾端，將調速電機產生的電壓反饋給直流電源，達到控制直流電機轉速的目的。

步進電機的應用：

主要用於數字控制系統，精度高，執行可靠。 如果使用位置檢測和速度反饋，也可以進行閉環控制。 步進電機已廣泛應用於數模轉換器件、數控工具機、計算機周邊、自動記錄儀、時鐘等數字控制系統中，也用於工業自動化生產線、印刷裝置等。

它像乙個人走路，一步一步地跳躍，不像傳統的連續運動。

電機是將電能轉換為機械能的東西。

步進電機是一種將電脈衝訊號轉換為相應的角位移或線性位移的電機。 每輸入乙個脈衝訊號，轉子旋轉乙個角度或向前走一步，其輸出角位移或線性位移與輸入的脈衝數成正比，轉速與脈衝頻率成正比。 因此，步進電機也稱為脈衝電機。

級進電機的定子和轉子鐵芯由矽鋼片製成。 定子上有六個磁極，兩個相對的磁極各用同相繞組纏繞，三相繞組連線成星形作為控制繞組。 轉子鐵芯上沒有繞組，只有四個齒，齒寬等於定子極靴的寬度。

由於步進電機的廣泛應用，步進電機的控制也越來越受到研究，如果步進脈衝在啟動或加速時變化過快，轉子由於慣性而無法跟隨電訊號的變化，導致停止或減速時由於同樣的原因而失速或失步。 為了防止失速、失步和越步，增加工作頻率，需要控制步進電機的速度。

步進電機的定子和轉子鐵芯由矽鋼片製成。

定子上有六個磁極，兩個相對的磁極各用同相繞組纏繞，三相繞組連線成星形作為控制繞組。 轉子鐵芯上沒有繞組，只有四個齒，齒寬等於定子極靴的寬度。

步進電機是一種開環控制元件，可將電脈衝訊號轉換為角位移或線性位移。

步進電機的型別。

基於結構的步進電機主要有三種型別：

可變磁阻步進電機：它們有乙個鐵芯轉子，該轉子被定子磁極吸引，並通過定子和轉子之間的最小磁阻提供運動。

永磁步進電機：它們具有永磁轉子，根據施加的脈衝，這些轉子會排斥或吸引到定子上。

混合同步步進電機：它們是可變磁阻電機和永磁步進電機的組合。

除此之外，步進電機還可以根據定子繞組的型別分為單極和雙極。

我們來了解一下步進電機的結構和工作原理。

結構中的步進電機主要有三種型別：可變磁阻 （VR）、永磁 （PM） 和混合步進 （HS）。

反應式：定子上有繞組，轉子由軟磁材料組成。 結構簡單，成本低，步距角小，動態效能差，效率低，發熱量大，可靠性難以保證。

永磁式：永磁步進電機的轉子採用永磁材料製成，轉子的極數與定子的極數相同。 其特點是動態效能好，輸出轉矩大，但這種電機精度差，步進力矩角大（一般或15°）。

混合式：混合式步進電機結合了無功式和永磁式優點，定子上多相繞組，轉子上採用永磁材料，轉子和定子上多顆小齒，提高步進力矩精度。 其特點是輸出扭矩大，動態效能好，步距角小，但結構複雜，成本相對較高。

按定子上的繞組，有兩相、三相和五相等系列。 最受歡迎的是兩相混合式步進電機，佔據了97%以上的市場份額，其原因是價效比高，與細分驅動器配合得很好。 這種電機的基本步距角是步進，半步驅動器匹配後，步距角減小到，細分驅動器匹配後步距角最多可細分256次（微步）。

由於摩擦和製造精度，實際控制精度略低。 同一臺步進電機可以配備不同的細分驅動器，以改變精度和效果。

步進電機的分類方法有很多種，最常見的分類方法是根據轉子和固定器的結構進行分類。

按轉子結構分為：永磁式、無功式、混合式。 永磁轉子是永磁體，反應式轉子是矽鋼片，混合型是永磁體和無功體的結合，是矽鋼片夾在永磁體中。

永磁體型成本低，步距角大，普通步距角等，噪音低，形狀一般為圓形，常用外形尺寸為4 55mm，輸出扭矩相對較小，磁體一般為鐵氧體，外殼為鋼板沖壓焊接， 和油浸軸承。無功轉子只壓在矽鋼片上的電機軸上，步距角比永磁式小，但噪音大，現在很少使用。 混合型結合了永磁式和無功式、步距角小、步距角普通、噪音低、扭矩大等特點，大部分為方形，法蘭尺寸一般為16 150mm，是目前市場上的主流產品。

步進電機按固定子結構分為單相、兩相、三相、五相步進電機，有的由兩相單極驅動器驅動的步進電機也叫四相步進電機。 單相步進電機一般只用於手錶機芯，兩相步進電機是市場上絕對的主流產品，常用的步距角和、三相步進電機步進角和、五相步進電機步進角和，三相和五相步進電機比兩相步進電機執行更平穩，高速轉矩衰減較慢，但現在兩相步進電機的驅動效能不斷提高， 而且執行平穩度和三相五相步進電機越來越近了，但是如果一定要有高解像度的步進電機，最好有三相和五相步進電機，但成本較高，通用性較差。

有三種基本的步進電機驅動模式：全步進、半步進和細分。 主要區別在於電機線圈電流控制的精度（即勵磁方法）。

1）、整步驅動：步進電機驅動器根據脈衝方向指令對兩相步進電機迴圈的兩個線圈進行勵磁（即線圈充電設定電流），這種驅動方式的每個脈衝都會使電機移動乙個基本的步距角，即度數（標準兩相電機一圈共200個步距角）。

2）半步驅動：單相勵磁時，電機軸停止到整步位置，驅動器接收到下乙個脈衝後，如果另一相被激勵，而原來處於勵磁狀態，則電機軸將移動半步角，停在兩個相鄰的整步位置的中間。這樣，兩相線圈是單相的，然後雙相勵磁步進電機每脈衝度以半步旋轉。

半步法具有精度加倍、低速振動小的優點。

3）細分驅動：細分驅動方式具有低速振動、定位精度高等優點。分段式步進電機驅動器廣泛用於有時需要低速執行（即電機軸有時在低於 60 rpm 下執行）或要求定位精度小於一度的步進應用中。

其基本原理是分別按照正弦和余弦步長對電機的兩個線圈進行精確的電流控制，使乙個步距角的距離分成幾個細分步長。 細分下產生的精密控制效果需要看驅動器控制電流的能力，這是不均勻的，不能只看細分來確定電機的精度。

但是，整合式步進電機現在正在使用中，這對於應用和後續安裝來說相對簡單。

說到啟動進入電機，相信大部分人都有些不清楚，但對於電工來說，這是電機的重要配件之一。 下面我們來介紹一下步進電機的工作原理吧！

什麼是步進電機。

步進電機是一種開環控制元件步進電機裝置，將電脈衝訊號轉換為角位移或線性位移。 在非過載的情況下，電機的轉速、停止的位置僅取決於脈衝訊號的頻率和脈衝數，而不受負載變化的影響，當步進驅動器接收到脈衝訊號時，它帶動步進電機沿設定方向旋轉固定角度。 角位移可以通過控制脈衝數來控制，從而達到精確定位的目的; 同時，可以通過控制脈衝頻率來控制電機的速度和加速度，從而達到調速的目的。

步進電機的工作原理。

當電流流過定子繞組時，定子繞組會產生向量磁場。 該磁場使轉子旋轉一定角度，使轉子的一對磁場的方向與定子的磁場方向重合。 當定子的向量磁場旋轉一定角度時。

轉子也與該磁場成一定角度旋轉。 隨著每個輸入電脈衝，電機旋轉乙個角度以向前邁出一步。 其輸出的角位移與輸入的脈衝數成正比，轉速與脈衝頻率成正比。

改變繞組通電的順序，電機將反轉。 因此，步進電機的旋轉可以通過控制電機各相繞組的脈衝數、頻率和通電順序來控制。

常見的各種電機內部都有鐵芯和繞組線圈。 繞組有電阻，通電會產生損耗，損耗與電阻和電流的平方成正比，也就是我們常說的銅損，如果電流不是標準的直流波或正弦波，也會產生諧波損耗; 鐵芯具有滯後渦流效應，在交變磁場中也會發生損耗，其大小與材料、電流、頻率、電壓有關，稱為鐵損。

銅損和鐵損都以發熱的形式表現出來，這會影響電機的效率。 步進電機一般追求定位精度和轉矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，諧波分量高，電流交替的頻率也隨轉速而變化，所以步進電機一般在發熱情況下恢復回波叢，情況比一般交流電機更嚴重。