步进电机简单介绍以及应用特点

步进电机是一种开环控制的电机，是利用脉冲控制信号使其转为位移的一种能够精细控制位移的电机，由于很多有细分功能，因此能够实现很小的步进角位移，控制精度高，这是步进电机独有的优势，我们经常看到步进电机都是在短距离运行，但是来回工作却是很频繁，因此步进电机不适合于长期同一个方向转动。

步进电机应用特点1、步进电机运行时候表面温度很高，但是并不影响其使用，因为内部磁性材料原因;

2、驱动信号驱动信号必须是脉冲信号，并且不需要反馈信号，即所谓的开环控制;

3、改变脉冲的变换顺序可以改变步进电机转动方向;

4、步进电机速度不宜过快，不适合于高速场合;

5、一般的步进电机的精度是步进角的3-5%左右;

6、步进电机具有良好的急停以及反转特性，是其他电机无法比拟的;

7、选择步进电机时候，原则上是先选电机后选驱动器，转动惯量大就用大一点的步进电机;

8、步进电机与整机配合一起有时候会产生共振现象，这是它的缺点之一，因此在避开此工作点，可以改变电压或者电流等来解决;

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步进电机件，通过控制施加在电机线圈上的电脉冲顺序、频率和数量，可以实现对步进电机的转向、速度和旋转角度的控制。

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。

2、步进电机的特点

步进电机外表允许的最高温度。

步进电机配合驱动器使用，很多驱动器都支持细分功能，即实现很小的步进角，控制更精确。

步进电机的力矩会随转速的升高而下降。

一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积

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。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。

虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。

1、步进电机的优缺点

优点：

①电机旋转的角度正比于脉冲数;

②电机停转的时候具有最大的转矩(当绕组激磁时);

③由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性;

④优秀的起停和反转响应;

⑤由于没有电刷，可靠性较高，因此电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命;

⑥电机的响应仅由数字输入脉冲确定，因而可以采用开环控制，这使得电机的结构可以比较简单且可控制成本;

⑦仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低速地同步旋转;

⑧由于速度正比于脉冲频率，因而有较宽的转速范围。

缺点：

①如果控制不当容易产生共振现象;

②难以运转到较高的转速;

③难以获得较大的转矩;

④在体积重量方面没有优势，能源利用率低;

⑤超过负载时会破坏同步，高速工作时会发出振动和噪声。

2、步进电机的应用领域

①不仅电极必须加驱动才可以运转，驱动信号必须为脉冲信号，没有脉冲时，步进电机将静止。如果加入适当的脉冲信号，将以一定的角度(称为步进角)，转动的速度和脉冲的频率成正比。

②腾龙版步进电机的步进角度为7.5度，一圈360度，需要48个脉冲完成。

③步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。

④改变脉冲的顺序，可以方便地改变转动的方向。

因此，目前打印机、绘图仪、机器人等设备都以步进电机为动力核心。步进电机在自动化与数字控制领域中，有着比较乐观的发展前景，和计算机控制技术相结合，能比较精确的控制步进电机运转。在合适的工作场合中，若控制得当，步进电机的工作性能甚至可以与直流伺服电机相比。 　　步进电机的特点 　　步进电机和普通电机的最大区别，在于步进电机完全由脉冲信号驱动和控制，步进电机的运转不受负载变化的影响。步进电机的转速和停止位置，只取决于脉冲信号的频率和脉冲数。步进电机的这种特点决定了计算机是它最好的控制者。 　　步进电机的优点在于成本较低、运行比可靠而结构简单。

当然，步进电机在控制精度、转速和低速性能方面，都与传统的直流伺服电机存在差距，但是在对精度要求不是很高的环境中，步进电机的使用优势就比较明显了。 　　步进电机的应用 　　步进电机在工业生产的各个领域都有应用。数控机床的制造是步进电机应用的典型，由于叔控机床能够直接将脉冲信号转化为角位移，省去AD转换过程，因此步进电机被认为是最佳数控机床执行元件。步进电机在数控铣床和数控蜗杆砂轮磨边机等方面可用作驱动电动机。 　　步进电机除了在数控机床上应用，还可以和其他机械配合使用，例如步进电机可以在自动送料机中用作马达，在打印机和绘图仪中步进电机也有应用。随着控制技术和步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多领域中得到应用。