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步進電機的工作原理

編輯：市場部來源：原創日期：2021-12-29

步進電機的工作原理
步進電動機是一種把電脈沖信号轉換成機械角位移的控制電機。所謂電脈沖，類似于脈搏，感受到脈搏跳動的時候類似于脈沖的高電平，不跳的時候爲低電平，這就是電脈沖信号。角位移單位是弧度。

步進電機可分爲反應式，永磁式，混合式。各有優點，按實際需求選擇，反應式的步距角小，精度高；永磁式的力矩大。混合式的具有精度高，力矩大的特點，但成本高。下面以反應式爲例說明步進電機的結構和工作原理。步進電機主要由兩部分構成：

定子和轉子。定子和轉子在學過直流電機後就不陌生了。但是，步進電機以三相的爲例，其定子和轉子上分别有六個、四個磁極。上圖中，A與A組成一相；B與B爲一相；C與C爲一相。所以此步進電機爲三相步進電機。

步進電機接收到一個電脈沖信号，就會相應的轉動一個固定的角度，這個固定的角度，就是步進電機其中的一個重要參數，步距角。細緻來說，當步進電機接收到一個電脈沖信号後，A 相通電，A 方向的磁通經轉子形成閉合回路。若轉子和磁場軸線方向原有一定角度，則在磁場的作用下，轉子被磁化，吸引轉子，使轉、定子的齒對齊停止轉動。即A 相通電使轉子1、3齒和 AA' 對齊；下一個脈沖信号來， B 相通電使轉子2、4齒和 BB對齊；第三個脈沖信号來後， C 相通電使轉子3、1齒和 CC' 對齊。這種驅動方式即爲三相三拍驅動方式。

所以，步進電機是靠脈沖數量來轉動的，需要轉多少圈就給相應個數的脈沖數。因此，步進電機能夠達到準确定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，也就是控制多長時間給一個脈沖，從而達到調速的目的。每輸入一個電脈沖，電動機轉動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數成正比、轉速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，控制電機正反轉。即如果按照A、B、C相的通電順序爲正轉，那麽按照C、B、A相的順序通電則電機就會反轉。所以可用控制脈沖數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。