引言：隨著工業(yè)的快速發(fā)展，在當(dāng)今的生活生產(chǎn)中，人們對(duì)電機(jī)這門學(xué)科的知識(shí)需要有足夠的了解。而步進(jìn)電機(jī)是系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，在機(jī)電一體化產(chǎn)品中有著關(guān)鍵作用，大量使用在各行各業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)里。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，在各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中對(duì)步進(jìn)電機(jī)的需求日益增多。下面，我就帶大家一起來(lái)了解一下步進(jìn)電機(jī)。

步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動(dòng)機(jī)。每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度或前進(jìn)一步，其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。因此，步進(jìn)電機(jī)又稱脈沖電機(jī)。

步進(jìn)電機(jī)工作原理

當(dāng)電流經(jīng)過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一個(gè)角度。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)各相繞組的通電順序來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

所以，步進(jìn)電機(jī)是靠脈沖數(shù)量來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)的，需要轉(zhuǎn)多少圈就給相應(yīng)個(gè)數(shù)的脈沖數(shù)。因此，步進(jìn)電機(jī)能夠達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，也就是控制多長(zhǎng)時(shí)間給一個(gè)脈沖，從而達(dá)到調(diào)速的目的。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)。

正常情況下，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的總角度和輸入的脈沖數(shù)成正比；連續(xù)輸入一定頻率的脈沖時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響。由于步進(jìn)電機(jī)能直接接收數(shù)字量的輸入，所以特別適合于微機(jī)控制。目前，在工業(yè)機(jī)器人上的應(yīng)用也非常廣泛。

步進(jìn)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)

步進(jìn)電機(jī)一般由前后端蓋、軸承、中心軸、轉(zhuǎn)子鐵芯、定子鐵芯、定子組件、波紋墊圈、螺釘?shù)炔糠謽?gòu)成，它是利用電磁學(xué)原理，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，是由纏繞在電機(jī)定子齒槽上的線圈驅(qū)動(dòng)的。

步進(jìn)電機(jī)模型的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。它的定、轉(zhuǎn)子鐵芯都由磁鋼篇疊成。定子上有六個(gè)磁極，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)的磁極繞有同一相繞組，三相繞組接成星形作為控制繞組；轉(zhuǎn)子鐵芯上沒(méi)有繞組，只有四個(gè)齒，齒寬等于定子極限寬。

步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和分類方法較多，一般按勵(lì)磁方式分為磁阻式、永磁式和混磁式三種；按相數(shù)可分為單相、兩相、三相和多相等形式。

在我國(guó)所采用的步進(jìn)電機(jī)中以反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為主。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行性能與控制方式有密切的關(guān)系，步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)從其控制方式來(lái)看，可以分為以下三類：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)。半閉環(huán)控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中一般歸類于開(kāi)環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)中。

通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)，以及步進(jìn)電機(jī)工作原理的介紹，相信大家對(duì)于步進(jìn)電機(jī)又有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。目前，市面上比較知名的步進(jìn)電機(jī)有三菱電機(jī)、安川電機(jī)、松下電器、大洋電機(jī)等等。在選擇的時(shí)候，還是需要多做一些比較。關(guān)注我們的公眾號(hào)，了解更多關(guān)于步進(jìn)電機(jī)的知識(shí)吧。