步進電機是一種開環(huán)控制元件，可將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移或線性位移。在無過載的情況下，電機的速度和停止位置僅取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，不受負載變化的影響。即，當將脈沖信號添加到電動機時，電動機旋轉(zhuǎn)步進角。這種線性關(guān)系的存在與步進電動機的特性有關(guān)，因此僅存在周期性誤差，而沒有累積誤差。因此，使用步進電機控制速度，位置和其他控制域非常簡單。 1.步進電動機（例如，五相步進電動機）的結(jié)構(gòu)下面主要描述步進電動機的結(jié)構(gòu)。步進電動機的結(jié)構(gòu)主要分為兩部分。轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子由三部分組成：轉(zhuǎn)子1，轉(zhuǎn)子2和永磁鋼。并且轉(zhuǎn)子被軸向磁化，使得如果轉(zhuǎn)子1為N極，則轉(zhuǎn)子2為S極。定子有10個小的鋸齒狀磁極，全部為線圈狀。線圈對角線位置的磁極相互連接，電流流過后，線圈便以相同極性磁化。 （例如，當特定的線圈流過電流時，對角線上的極會同化為S極或N極。）對角線上的兩個極形成一個相，因此由于存在五個相A，所以要經(jīng)過五個相到E稱為電動機。系統(tǒng)圖轉(zhuǎn)子的外圈由50個小齒組成，轉(zhuǎn)子1和轉(zhuǎn)子2的小齒在結(jié)構(gòu)上以1/2節(jié)距錯開。結(jié)果，轉(zhuǎn)子具有100個小齒。 當前，高分辨率類型的轉(zhuǎn)子具有一個加工了100個齒的轉(zhuǎn)子，因此高分辨率類型的轉(zhuǎn)子具有200個小齒。因此，可以以機械方式實現(xiàn)一般步進電動機半步的分辨率（一般步進電動機半步需要細分電氣來實現(xiàn)）。電動機的結(jié)構(gòu)圖2：垂直于旋轉(zhuǎn)軸的剖視圖第二，步進電動機的工作原理。實際上，磁化后的轉(zhuǎn)子和定子的小齒之間的位置關(guān)系描述如下。首先，我將解釋這個女人。勵磁指示電機線圈通電時的狀態(tài)。 ●A相勵磁將A相磁化為S極，使轉(zhuǎn)子1的小齒為N極而轉(zhuǎn)子2的小齒為S極，并相互拉緊，直至平衡。此時，非勵磁B相磁極的小齒和具有S極磁化的轉(zhuǎn)子2的小齒相互錯開0.72°。上面是當勵磁A相時定子和轉(zhuǎn)子小齒之間的位置關(guān)系。●B相勵磁從A相勵磁切換為B相勵磁時，B相磁極被磁化為N極，以S極磁力吸引轉(zhuǎn)子2，并以B極推動轉(zhuǎn)子1。 N極磁力。即，當從A相勵磁切換為B相勵磁時，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)0.72°。從A相→B相→C相→D相→E相→A相，勵磁相被依次轉(zhuǎn)換，表示步進電機每次精確地以0.72°旋轉(zhuǎn)。同樣，如果要沿相反方向旋轉(zhuǎn)，則可以根據(jù)A相→E相→D相→C相→B相→A相反轉(zhuǎn)勵磁順序。 0.72°的高分辨率取決于定子和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的機械偏移，無需使用諸如編碼器之類的傳感器即可實現(xiàn)精確定位。下圖詳細說明了每個五相步進的位移為0.72°:，因為組定子被吸引到了轉(zhuǎn)子上。不可避免地，第二組定子將偏離該轉(zhuǎn)子（定子和轉(zhuǎn)子具有相同的齒距，但是它們所位于的兩個圓的大小不同）。并且該偏差值恰好是齒距的1/10。因此，典型的五相步進的步進角為： 360°/50齒/10=0.72°高分辨率5相步進的步進角為360°/100齒/10=0.36°。換句話說，它僅影響定子和轉(zhuǎn)子的加工精度，組裝精度、，線圈直流電阻的差異，因此可以獲得±3分鐘的高停止精度負載。實際上，步進電動機由驅(qū)動器驅(qū)動以轉(zhuǎn)換勵磁相位，并且驅(qū)動相位轉(zhuǎn)換定時由輸入至驅(qū)動器的脈沖信號執(zhí)行。以上是單相勵磁的示例，在實際操作中，使用線圈同時進行4相或5相勵磁是有效的。 3.步進電動機的特征1.操作所需的三個元素：控制器，驅(qū)動器和步進電動機以上三個部分是步進電動機操作的三個基本部分。該控制器也稱為脈沖發(fā)生器，現(xiàn)在主要包括PLC，單片機，運動板等。 2.運算量和脈沖數(shù)之間的比例關(guān)系 3.運算速度和脈沖速度之間的比例關(guān)系 4.有保持力步進電機只有在通電時才具有自保持力。在斷電的情況下，自行維護的電源會消失。因此，在驅(qū)動起重設(shè)備時，請務(wù)必使用帶有電磁制動器的步進電機。盡管四、結(jié)束語步進電機被廣泛使用，但是步進電機不同于普通的DC電機，并且AC電機可以在正常條件下使用。僅當控制系統(tǒng)由脈沖信號，電源驅(qū)動電路等組成時，才可以使用它。因此，要很好地使用步進電動機并不容易，并且需要在機械，電動機，電子設(shè)備，計算機等方面有大量的專業(yè)知識。但是，從步進電機的基礎(chǔ)上學習無疑將為將來的應(yīng)用奠定堅實的基礎(chǔ)。