01概述： 

  步進電機是一種數字控制電動機，其接受控制脈沖信號并相應的轉動一定的角度。實際運用中步進電機與控制器是不可分割的整體，通過單片機、DSP 等微控制器產生的控制脈沖信號是弱電信號，需要經過驅動電路功率放大后才可以作用在電機的繞組上，使繞組按一定順序通電。只要各相繞組按既定的順序輪流通電，步進電機就能產生所需的步進運動。

  因為其開環控制具有較高的分辨率，步進電機作為經濟型數控機床的核心，在數控機械中得到了廣泛的應用。經過長期的發展，步進電機在數字控制的許多領域都得到了相關的應用，其作為控制用電機或驅動用電機在辦公自動化設備、計算機外設和工業機械等領域有較多的應用實例。近年來，微電子技術、大功率電力電子器件及驅動技術的迅速發展，進一步促進了步進電機的發展。

02步進電機分類：

步進電機一般可分為以下三類：

1、反應式步進電機。反應式步進電機定子由硅鋼片疊成，相對的兩個磁極纏有纏繞方向不同的同一繞組，通電時形成一對 N、S 極，電機轉子中沒有繞組。電機轉子是由軟磁材料制成的，轉子磁極外表面和定子磁極內表面有許多個大小相同、間距相同的小齒。電磁力是反應式步進電機產生運動的動力，在電磁力的作用下，轉子會運動到最大磁導率（或者最小磁阻）的位置，并處于平衡狀態。

2、永磁式步進電機。永磁式步進電機轉子的材料是永磁性的，轉子與定子的極數相同，電機輸出轉矩大，步距角相對較大，但工作性能良好。

3、混合式步進電機。混合式步進電機定子的結構與反應式步進電機相同，轉子在軸向分為兩段，兩段鐵芯外圍圓周方向都均勻分布著相同數量、尺寸的小齒，但相互錯位半個齒距。兩段鐵芯中間嵌入永磁鐵，使得轉子一端鐵芯呈 N 極，另一端鐵芯呈 S 極，如圖 1.1 所示。轉子的 N、S 極性不變，通過控制定子繞組電流實現定子磁極的 N、S 極性的順序變化，對轉子的 N、S 極產生相應的作用力，推動轉子按要求旋轉。因為混合式步進電機轉子的永磁磁場也產生一部分的轉矩，所以比反應式步進電機僅由定子磁場產生的轉矩要大。

步進電機有如下的特點：

（1）步距角穩定，只與電機結構等有關，不受電壓、電流、溫度等各種干擾因素影響；

（2）步進電機的轉動角度與控制脈沖的數目成正比，沒有累積誤差；

（3）步進電機動態性能好，啟停、正反轉及變速都能在少數控制脈沖內完成；

（4）步進電機開環控制系統簡單可靠，加上檢測反饋環節，可構成高性能的閉環控制系統；

（5）步進電機在中低速時具有較大轉矩，能夠比相同級別的伺服電機提供更大的扭矩輸出；

（6）步進電機體積小，在狹窄的空間內仍可順利安裝，并提供較高轉矩輸出；

步進電動機的主要缺點是效率低；不能直接使用交流或直流電源，需要適當的驅動電源才能運行；帶負載慣量的能力不強；在應用中可能出現低頻振蕩和失步的現象。