2020-07-07 17:26:19 编辑：凯福
步进电机的工作原理实际上是电磁铁的作用原理。
是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件，通过控制施加在电机线圈上的电脉冲顺序、频率和数量，可以实现对步进电机的转向、速度和旋转角度的控制，配合以直线运动执行机构或齿轮箱装置，更可以实现更加复杂、精密的线性运动控制要求。
步进电机一般由前后端盖、轴承、中心轴、转子铁芯、定子铁芯、定子组件、波纹垫圈、螺钉等部分构成，步进电机也叫步进器，它利用电磁学原理，将电能转换为机械能，是由缠绕在电机定子齿槽上的线圈驱动的。通常情况下，一根绕成圈状的金属丝叫做螺线管，而在电机中，绕在定子齿槽上的金属丝则叫做绕组、线圈、或相。电机运行的方向和通电的相序有关，改变通电的相序，电机的运行方向也就改变。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。电机的转速和相序切换的频率有关，切换得越快，电机转动得越快。
步进电机绕组形式
步进电机有两种绕组形式：双极性和单极性。 双极性电机1个线圈上流过双向电流的类型。每相上只有一个绕组线圈，电机连续旋转时电流要在同一线圈内依次变向励磁，驱动电路设计上需要八个电子开关进行顺序切换。 单极性电机1个线圈上仅流过单向电流的类型。每相上有两个极性相反的绕组线圈，电机连续旋转时只要交替对同一相上的两个绕组线圈进行通电励磁。驱动电路设计上只需要四个电子开关。控制电路简单，但是无法获得双极型那样的高扭矩。 在双极性驱动模式下，因为每相的绕组线圈为100%励磁，所以双极性驱动模式下电机的输出力矩比单极性驱动模式下提高了约 40%。 |
2相（双极性）步进电机绕组示意图 |
2相（单极性）步进电机绕组示意图 |
步距角
步进电机以一个固定的步距角转动，就像时钟内的秒针。这个角度称为基本步距角。步距角θ=360度/（转子齿数×运行拍数）。 电机的步距角表示控制系统每发送一个脉冲信号，电机所转动的角度。或者说，每输入一个脉冲电信号转子转过的角度称为歩距角，用θ表示。 以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/（50×4）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（50×8）=0.9度（俗称半步）。 常规电机步距角为1.8°、1.2°、0.9°，0.72°，比较少用的有1.5°，3.6°，3.75°通过减速机实现的0.018°等小角度，具体事宜可联系公司人员进行配比。 |
|
扩展阅读：
脉冲信号 脉冲信号是一个电压反复在ON 和OFF 之间改变的电信号。 每个ON/OFF 周期被记为一个脉冲。单个脉冲信号指令使电机出力轴转动一步。 对应电压ON 和OFF 情况下的信号电平被分别称为“H”和“L”。 |  |
转动距离与脉冲数成比例关系 步进电机的转动距离正比于施加到驱动器上的脉冲信号数（脉冲数）。 步进电机转动（电机出力轴转动角度）和脉冲数的关系如下所示：
|
|
步进电机的转速与施加到驱动器上的脉冲信号频率成比例关系。 电机的转速[r/min] 与脉冲频率[Hz] 的关系如下（整步模式）：
|
|
更多步进电机工作原理及解决方案，欢迎了解咨询。关于步进电机选型及计算公式我们也进行了整理，详情也可点击链接蓝色字体进到对应网页查询。
登录
