步进电机结构和工作原理：

1．步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于控制脉冲信号的频率和脉冲数。

2.脉冲数越多，电机转动的角度越大。

3.脉冲的频率越高，电机转速越快，但不能超过最高频率，否则电机的力矩迅速减小，电机不转。

按力矩产生的原理可分为：

(1)反应式:转子无绕组，由被激磁的定子绕组产生反应力矩实现步进运行

(2)激磁式:定、转子均有激磁绕组(或转子用永久磁钢)，由电磁力矩实现步进运行

按输出力矩大小可分为：

(1)伺服式:输出力矩在百分之几之几至十分之几(N.m)只能驱动较小的负载，要与液压扭矩放大器配用，才能驱动机床工作台等较大的负载

(2)功率式:输出力矩在5~50 N.m以上，可以直接驱动机床工作台等较大的负载

按定子数可分为：

(1)单定子式(2)双定子式(3)三定子式(4)多定子式

按各相绕组分布可分为;

(1)径向分布式:电机各相按圆周依次排列

(2)轴向分布式：电机各相按轴向依次排列

电动机径向分布

步进电机工作原理:

当A相绕组通以直流电流时相绕组通以直流电流时,,根据电磁学原理,便会在便会在AA方向上产生一磁场,在磁场电磁力的作用下,吸引转子,使转子的齿与定子AA磁极上的齿对齐。若A相断电,B相通电,这时新的磁场其电磁力又吸引转子的两极与BB磁极齿对对齐,转子沿逆时针转过60°。通常,步进电机绕组的通断电状态每改变一次,其转子转过的角度称为步距角。

如果控制线路不停地按如果控制线路不停地按 A →C →B→ …的顺序控制步进电机绕组的通断,步进电机的转子便不停地顺时针转动。若通电顺序改为A →B →C →A …,同理,步进电机反转。

1、上述介绍的是三相单三拍的工作过程，除此以外还有三相双三拍，三相六拍等工作方式。三相双三拍的得电方式同时两相绕组通电:如AB-BC-CA一AB一... 三相六拍的控制方式是: A→AB→B→BC→C→CA→A→...

2、电机的转速和相序切换的频率有关，切换得越快，电机转动的越快。电机转动的方向和相序有关。

3、电机每拍转动的角度，称步距角θ。步距角和电机的结构有关。θ=360°／mzk 其中m为定子绕组的相数。Z为转子得齿数。K为通电方式，m相时m拍时，k=1, m相2m拍时，k=2.

步进电机

步进电机的特点：

1.一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。所以步进电机可以作为一种控制用的特种电机，广泛的用于各种开环控制。

2．步进电机外表允许的最高温度与电机退磁点有关：

步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。

3．步进电机的力矩会随转速的升高而下降。

当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。

4．步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。

步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。

来源：网络整理

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