步進電機是從電磁鐵這樣簡略的裝l演化過來的一種電磁能f轉換元件，因而設計擇能夠依據電磁場理論和機械結構的簡繁設計出各種醒式的步進電機。從步進電機的發展過程來看也是如此，結構縈多的步進電機在歷吏上相繼呈現。但有的鉆構型式由于功率低、噪聲大、加快功能差、制造工藝雜亂等原因，存在的時刻很短就被篩選了。如章動式、棘輪式、滾切式、柔輪式、諧波式等步進電機，現在都很少或許不出產了。

基本結構

步進電機結構和工作原理

1. 步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速，停止的位置只取決于控制脈沖信號的頻率和脈沖數

2. 脈沖數越多，電機轉動的角度越大。

3. 脈沖的頻率越高，電機轉速越快，但不能超過最高頻率，否則電機的力矩迅速減小，電機不轉。

工業上廣泛運用的五種步進電機的結構特色、作業原理作一簡略介紹

（一）反應式步進電機

反應式步進電動機亦稱磁阻式（VR）步進電機。其定轉子截路均由軟磁資料側成，定子上有多相勵滋繞組，運用磁導的交化發生轉矩，是現在運用最多的一種步進電機。

這種電動機的相效一般為三、四、五、六相。按弱組擺放方式，可分為單段式徑向磁路、多段式徑向成路和多段式軸向田1-4單段徑向磁路反應式步進電機。

不管哪一種反應式步進電機，它們共同的特色是：

1）氣隙小;為了進步反應式步進電機輸出錢矩，氣隙都獲得很小。一般是按工藝答應的最小氣陳進行加工，最大靜轉矩在ION“m以下的電機，氣隙為0.03--”0.05 mm，

2）步距角小。由于反應式步進電動機定、轉子是選用，軟磁資料制成的，沒有磁鋼，靠磁阻變化發生轉矩。在機械加工所能答應的最小齒距情況下，，轉子的齒數能夠做得很多。例如電機外徑為130 m。的電機，當轉子的齒距為1-2m。時，齒數最多可達250個。因而五相以上的電機，現在最小的步距角能夠做到101左右。

3）勵磁電流較大，繞組線徑粗，電阻小。因而為了進步電機的快速功能，往往希甩電源電壓高一些，這樣就必須在主回路中串入功率較大的限流電阻0并且要求馭動電源功率較大，這樣體系功率低。

4）電機的丙阻尼較小。當相數較少時，單步運轉振動時刻可能很長。

（二）永磁式步進電機

永磁式步進電機是轉子或定子的某一方具有永水徽鋼的步進電機。另一方是由軟磁資料制成，繞組輪番通電升建立的磁場與永久磁鋼的穩定磁場相互作用發生轉矩 勵磁繞組能夠作成兩相或多相，但一般作成兩相操控繞制。

按上述動作原理的要求，每相繞組距離一個脈沖后，電流需求反向。為此驅動器應選用橋式電路，使繞組能夠正反兩個方向通電。為了筒化馭動電源，也能夠選用每極放里兩套繞組的方法，.V動電翻與反應式步進電動機相同。每極的訪套繞組的頭尾相反地接到電源。由于兩相正反向通電的繞組變成了四相，增加了用銅量和電動機外形尺寸。

永磁式步進電機的特色是：

1）起動頗率較低。負載起動頻率通常在300H：以下。但電動機的轉速不一定比反應式步進電動機低，有時反而會

高。

2）操控功率小，馭動器所運用的電壓邀常為單一電壓，如24V斌12V，勵磁燒組電流一般也小于2A，不必或用阻值很小的限流電阻即可。

3）內部電磁阻尼較大，單步振動時刻短。

4）斷電時電機具有一定的堅持轉矩，故有回憶佬力，可作定位用。

常用的步進電機以混合式步進電機為主，下面介紹的選型以混合式步進電機來說明

圖1是兩相四線引出，兩個繞組單獨引出線；圖2是兩相六線引出，每個繞組多了一個中心抽頭引出；圖3是兩相五相引出，其中兩個繞的抽頭連接在一起引了；圖4是四相八線引出，四個繞組單獨引出線。（注意：這里的相和三相交流電中的“相”的概念不同。步進機通的是直流電脈沖，這主要是指線路的聯接和繞組數的區別）?

其中以兩相四線、兩相五線、兩相六線的最為常見。它們的區別在于選擇驅動方式：?

兩相四線的步進電機需要選擇雙極性驅動。?

兩相五線的步進電機需要選擇單極性驅動。

兩相六線的步進電機可以選擇雙極性驅動或者單極性驅動。?

（按照電流流過繞組的方向是單向還是雙向來區分驅動是單極性還是雙極性）?由此可以看出，以兩相六線的步進電機應用最為靈活，既可以選擇是單極性驅動，又可以選擇雙極性驅動。?

由于單極性驅動方式電源利用率不大，現在應用中主要以雙極性驅動方式為主，其中以恒流斬波方式的驅動最為廣泛。由于恒流斬波方式的驅動器是控制電機的相電流，所以選擇步進電機時考慮好電機的工作速度和對應的力矩，然后根據步進電機的額定電流來選擇驅動器。電機標稱的繞組電壓與電機的驅動電壓沒有直接關系。驅動電壓的高低與電機工作速度、輸出力矩有關系。像信濃的步進電機，42、57（42、57指的步進電機外徑，單位毫米）系列測試電機轉速與力矩關系基本都是用24?VDC的驅動電壓，實際應用中可以用5Ｖ～36Ｖ，甚至更高的驅動電壓。提高驅動電壓，可以相應提高電機高速時的輸出力矩，反之亦然。?

下圖是電機轉矩與速度對應的曲線圖?

PULL?IN?TORQUE? 指牽入轉矩?

PULL?OUT?TORQUE?????指輸出轉矩?

HOLDING??TORQUE?????指保持轉矩（額定電流鎖相時的力矩）也是電機標稱的力矩。?