步進(jìn)電機(jī)是一種開環(huán)控制元件，可將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移或線性位移。在無過載的情況下，電機(jī)的速度和停止位置僅取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，不受負(fù)載變化的影響。即，當(dāng)將脈沖信號(hào)添加到電動(dòng)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)角。這種線性關(guān)系的存在與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)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(jìn)電機(jī)控制速度，位置和其他控制域非常簡(jiǎn)單。 1.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（例如，五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)）的結(jié)構(gòu)下面主要描述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)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(gè)小的鋸齒狀磁極，全部為線圈狀。線圈對(duì)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(dāng)特定的線圈流過電流時(shí)，對(duì)角線上的極會(huì)同化為S極或N極。）對(duì)角線上的兩個(gè)極形成一個(gè)相，因此由于存在五個(gè)相A，所以要經(jīng)過五個(gè)相到E稱為電動(dòng)機(jī)。系統(tǒng)圖轉(zhuǎn)子的外圈由50個(gè)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(cuò)開。結(jié)果，轉(zhuǎn)子具有100個(gè)小齒。 當(dāng)前，高分辨率類型的轉(zhuǎn)子具有一個(gè)加工了100個(gè)齒的轉(zhuǎn)子，因此高分辨率類型的轉(zhuǎn)子具有200個(gè)小齒。因此，可以以機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)一般步進(jìn)電動(dòng)機(jī)半步的分辨率（一般步進(jìn)電動(dòng)機(jī)半步需要細(xì)分電氣來實(shí)現(xiàn)）。電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖2：垂直于旋轉(zhuǎn)軸的剖視圖第二，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理。實(shí)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(gè)女人。勵(lì)磁指示電機(jī)線圈通電時(shí)的狀態(tài)。 ●A相勵(lì)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(shí)，非勵(lì)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(cuò)開0.72°。上面是當(dāng)勵(lì)磁A相時(shí)定子和轉(zhuǎn)子小齒之間的位置關(guān)系。●B相勵(lì)磁從A相勵(lì)磁切換為B相勵(lì)磁時(shí)，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(dòng)轉(zhuǎn)子1。 N極磁力。即，當(dāng)從A相勵(lì)磁切換為B相勵(lì)磁時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)0.72°。從A相→B相→C相→D相→E相→A相，勵(lì)磁相被依次轉(zhuǎn)換，表示步進(jìn)電機(jī)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(lì)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(jī)械偏移，無需使用諸如編碼器之類的傳感器即可實(shí)現(xiàn)精確定位。下圖詳細(xì)說明了每個(gè)五相步進(jìn)的位移為0.72°:，因?yàn)榻M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(gè)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(jìn)的步進(jìn)角為： 360°/50齒/10=0.72°高分辨率5相步進(jìn)的步進(jìn)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(fù)載。實(shí)際上，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)以轉(zhuǎn)換勵(lì)磁相位，并且驅(qū)動(dòng)相位轉(zhuǎn)換定時(shí)由輸入至驅(qū)動(dòng)器的脈沖信號(hào)執(zhí)行。以上是單相勵(lì)磁的示例，在實(shí)際操作中，使用線圈同時(shí)進(jìn)行4相或5相勵(lì)磁是有效的。 3.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特征1.操作所需的三個(gè)元素：控制器，驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以上三個(gè)部分是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)操作的三個(gè)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(jī)，運(yùn)動(dòng)板等。 2.運(yùn)算量和脈沖數(shù)之間的比例關(guān)系 3.運(yùn)算速度和脈沖速度之間的比例關(guān)系 4.有保持力步進(jìn)電機(jī)只有在通電時(shí)才具有自保持力。在斷電的情況下，自行維護(hù)的電源會(huì)消失。因此，在驅(qū)動(dòng)起重設(shè)備時(shí)，請(qǐng)務(wù)必使用帶有電磁制動(dòng)器的步進(jìn)電機(jī)。盡管四、結(jié)束語步進(jìn)電機(jī)被廣泛使用，但是步進(jìn)電機(jī)不同于普通的DC電機(jī)，并且AC電機(jī)可以在正常條件下使用。僅當(dāng)控制系統(tǒng)由脈沖信號(hào)，電源驅(qū)動(dòng)電路等組成時(shí)，才可以使用它。因此，要很好地使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)并不容易，并且需要在機(jī)械，電動(dòng)機(jī)，電子設(shè)備，計(jì)算機(jī)等方面有大量的專業(yè)知識(shí)。但是，從步進(jìn)電機(jī)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)無疑將為將來的應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。