一、步進電機的結(jié)構(gòu)及工作原理

步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。步進電機由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子由硅鋼片疊成，有一定數(shù)量的磁極和繞組。轉(zhuǎn)子用硅鋼片疊成或用軟磁性材料做成凸極結(jié)構(gòu)。

步進電機定子上有6個等分的磁極，相鄰兩個磁極間夾角為60°，相對的兩個磁極組成一相。當(dāng)某一個繞組有電流通過，則該繞組的兩個磁極立即形成N極、S極。每一個磁極上各有5個均勻分布的矩形小齒。

轉(zhuǎn)子無繞組，轉(zhuǎn)子上有40個矩形小齒均勻分布在圓周上，當(dāng)定子某相繞組通時，對應(yīng)的磁極產(chǎn)生磁場，和轉(zhuǎn)子形成磁路。當(dāng)定子繞組按一定順序輪流通電時，轉(zhuǎn)子就沿一定方向一步步轉(zhuǎn)動。因此步進電機繞組是按一定通電方式工作的。為實現(xiàn)該種輪流通電，需要將控制脈沖按規(guī)定的通電方式分配到步進電機的每相繞組。

其中，步進控制器把輸入的脈沖轉(zhuǎn)換成環(huán)型脈沖，以控制步進電機，并能進行正反轉(zhuǎn)控制。功率放大器把步進電機輸出的環(huán)型脈沖放大，以驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)動。

當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個片固定的角度（即步進角）。我們可以通過調(diào)整脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準(zhǔn)確定位的目的。同時，還可以通過調(diào)整脈沖頻率來控制步進電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度。

二、步進電機的驅(qū)動方式有哪些

步進電機的正常使用離不開內(nèi)部的驅(qū)動方式，從目前的市場情形來看品質(zhì)保證的步進電機具有多種可供選擇的驅(qū)動方式，其中包括恒電壓驅(qū)動、高低壓驅(qū)動、自激式恒電流斬波驅(qū)動和電流比較斬波驅(qū)動等多種類。下面就針對步進電機的這幾種驅(qū)動方式做簡要介紹：

1、恒電壓驅(qū)動

恒電壓驅(qū)動是步進電機常用的一種驅(qū)動方式，只用一個方向的電壓對繞組進行通電，多個繞組交替提供電壓，這種方式的驅(qū)動也被稱之為單電壓驅(qū)動，是步進電機比較老套的一種驅(qū)動方式。

2、高低壓驅(qū)動

高低壓驅(qū)動可以明顯改善恒電源驅(qū)動所存在的不同，高低壓驅(qū)動指的是步進電機運動到整步的時候使用高壓控制，在運動到半步和停止的時候使用低壓進行控制。

3、自激式恒電流斬波驅(qū)動

自激式恒電流斬波驅(qū)動是通過硬件設(shè)計而成的，通過硬件來對不同繞組的電流進行通電和關(guān)閉的交替操作，正是這樣反復(fù)的操作才促使步進電機得以正常運轉(zhuǎn)。

4、電流比較斬波驅(qū)動

這種驅(qū)動方式是目前市場上步進電機的主流驅(qū)動，巧妙利用造組電流植轉(zhuǎn)化成電壓從而與轉(zhuǎn)化器的輸出預(yù)定值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果來對功率管的開關(guān)進行控制，從而控制繞組的相電流，通過電流的不同來控制步進電機的運動。

除了上面所介紹的幾種驅(qū)動方式之外，業(yè)內(nèi)較好的步進電機還可能會使用潛進式驅(qū)動。因為潛進式驅(qū)動作為全新的運動控制技術(shù)，發(fā)熱少壽命長。