步進電機是含有分段磁化轉(zhuǎn)子和由電磁線圈的規(guī)定數(shù)目的定子的簡單的兩相無刷同步電動機。當(dāng)通電時，這些線圈會產(chǎn)生南北輪詢，推動或拉動分段磁化轉(zhuǎn)子以使其旋轉(zhuǎn)。該圖顯示了典型混合式步進電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和齒對齊。圍繞整個直徑均勻分布的細(xì)齒提供導(dǎo)致機械運動的增量角旋轉(zhuǎn)。

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步進電機由兩個繞組（2相）組成，直流電流供電。當(dāng)一個繞組中的電流反向時，電機軸移動一步。通過反轉(zhuǎn)每個繞組中的電流，可以輕松精確地控制電機的位置和速度，這使得步進電機非常適用于許多不同的運動控制應(yīng)用。步進大小由電機設(shè)計特性決定，1.8°步進角最常見（由200個齒組成）。其他步距角很容易獲得。每轉(zhuǎn)步數(shù)的計算方法是將360°除以步距角。

步進電機是通過保持轉(zhuǎn)矩和相應(yīng)的額定電流來選擇的。保持轉(zhuǎn)矩指定了在不引起連續(xù)旋轉(zhuǎn)的情況下施加到電機（以其額定電流通電）的最大外部轉(zhuǎn)矩。在電機開始旋轉(zhuǎn)時，可用扭矩通常稱為拉出扭矩。拉出扭矩額定值表示為繪制在電機速度/扭矩曲線上的值。

步進電機的線圈可以配置為單極或雙極排列。由于簡單的步進電機驅(qū)動器電子設(shè)備可用于對線圈進行排序以旋轉(zhuǎn)電機軸，因此單極配置最容易控制。雙極排列需要更復(fù)雜的驅(qū)動器來正確排列繞組以控制電機，這也提供了額外的性能優(yōu)勢，例如更高的保持扭矩。

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步進驅(qū)動器可提供各種電壓和電流額定值。電機的性能高度依賴于驅(qū)動器提供的電流和電壓。術(shù)語整步、半步和“微步”通常用于討論步進電機。例如，1.8°步進電機在360°整圈旋轉(zhuǎn)中有200個離散位置。由于360°除以200等于1.8°，因此每次命令電機走一步時，電機軸將前進1.8°-稱為整步。術(shù)語“半步”表示0.9°步距角（完整1.8°步距的一半），這是通過開關(guān)技術(shù)實現(xiàn)的，該技術(shù)交替向每個繞組依次施加正電流、無電流和負(fù)電流。

術(shù)語“微步”是指一種更復(fù)雜的控制形式，它超越了電機相繞組之間的簡單功率切換，以控制發(fā)送到各個繞組的電流量。

微步進的一個主要好處是降低電機以其固有頻率運行時出現(xiàn)的共振幅度。微步進允許軸定位在整步和半步方法提供的1.8°或0.9°位置以外的位置。微步位置出現(xiàn)在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的兩個角點之間。最常見的微步增量是整步的1/5、1/10、1/16、1/32、1/125和1/250。

文章來源：博揚智能

　　審核編輯：鄢孟繁