步进电机的工作原理是什么步进电机如何按照结构进行分类

一、步进电机工作原理　　步进电机驱动器根据外来的控制脉冲和方向信号， 通过其内部的逻辑电路，控制步进电机的绕组以一定的时序正向或反向通电，使得电机正向/反向旋转，或者锁定　　以1.8度两相步进电机为例：当两相绕组都通电励磁时，电机输出轴将静止并锁定位置。

在额定电流下使电机保持锁定的最大力矩为保持力矩如果其中一相绕组的电流发生了变向，则电机将顺着一个既定方向旋转一步( 1.8度)　　同理，如果是另外一项绕组的电流发生了变向，则电机将顺着与前者相反的方向旋转一步( 1.8 度)。

当通过线圈绕组的电流按顺序依次变向励磁时，则电机会顺着既定的方向实现连续旋转步进，运行精度非常高对于1.8度两相步进电机旋转一周需200步　　两相步进电机有两种绕组形式：双极性和单极性　　双极性电机每相上只有一个绕组线圈，电机连续旋转时电流要在同一线圈内依次变向励磁，驱动电路设计上需要八个电子开关进行顺序切换。

单极性电机每相上有两个极性相反的绕组线圈，电机连续旋转时只要交替对同一相上的两个绕组线圈进行通电励磁　　驱动电路设计上只需要四个电子开关在双极性驱动模式下，因为每相的绕组线圈为100%励磁，所以双极性驱动模式下电机的输出力矩比单极性驱动模式下提高了约40%。

　　二、步进电机如何按结构分类　　步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。

因此，步进电动机又称脉冲电动机　　步进电机从其结构形式上可分为反应式步进电机(VariableReluctance，VR)、永磁式步进电机PermanentMagnet,PM)、混合式步进电机(HybridStepping,HS)、单相步进电机、平面步进电机等多种类型,在我国所采用的步进电机中以反应式步进电机为主。

　　步进电机的运行性能与控制方式有密切的关系,步进电机控制系统从其控制方式来看,可以分为三类：开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统半闭环控制系统在实际应用中一般归类于开环或闭环系统中　　反应式：定子上有绕组、转子由软磁材料组成。

结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证　　永磁式：永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°)。

　　混合式：混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高　　按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。

最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。

由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果　　在我国所采用的步进电机中以反应式步进电机为主步进电机的运行性能与控制方式有密切的关系，步进电机控制系统从其控制方式来看，可以分为以下三类：开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统。

半闭环控制系统在实际应用中一般归类于开环或闭环系统中免责声明：本文来源：[中国传动网]的所有文字、图片、音视和视频文件，版权均为中国传动网(www.chuandong.com)独家所有

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