步进电机的分类及特点

电机" target="_blank">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。

步进电机相对于其它控制用途电机的最大区别是，它接收数字控制信号(电脉冲信号)并转化成与之相对应的角位移或直线位移，它本身就是一个完成数字模式转化的执行元件。而且它可开环位置控制，输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量，这样的所谓增量位置控制系统与传统的直流控制系统相比,其成本明显减低，几乎不必进行系统调整。步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比，而且在时间上与脉冲同步。因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。

作为一种控制用的特种电机，步进电机无法直接接到直流或交流电源上工作，必须使用专用的驱动电源(步进电机驱动器)。在微电子技术，特别计算机技术发展以前，控制器(脉冲信号发生器)完全由硬件实现，控制系统采用单独的元件或者集成电路组成控制回路，不仅调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改变控制方案就一定要重新设计电路。这就使得需要针对不同的电机开发不同的驱动器，开发难度和开发成本都很高，控制难度较大，限制了步进电机的推广。

步进电动机的结构形式和分类方法较多，一般按励磁方式分为磁阻式、永磁式和混磁式三种;按相数可分为单相、两相、三相和多相等形式。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。

(1)永磁式步进电动机。

其转子有永磁体的磁极，在气隙中产生极性交替磁场，定子由四相绕组组成。当A相绕组通电时，转子将转向该相绕组所确定的磁场方向。当A相断电、B相绕组被通电励磁时，就产生一个新的磁场方向，这时，转子就转动一角度而位于新的磁场方向上，被励磁相的顺序决定了转子转动方向。

(2)磁阻式步进电动机。

其定、转子铁芯的内外表面上设有按一定规律分布的相近齿槽，利用定、转子铁芯齿槽相对位置变化引起磁路磁阻的变化，从而产生转矩。

(3)混合式步进电动机。

它的定、转子铁芯结构与磁阻式步进电动机相似。转子有永磁体在气隙中产生单极性磁场，此磁场还被转子上软磁材料的齿槽调制。它的定子和四相反应式步进电机没有区别，但是转子结构还是比较复杂的(转子内部是圆柱形永磁铁，两端套着软磁材料，周边有小齿和槽)。大多是两相或四相;须供给正负脉冲信号;输出转矩比永磁式大;步距角比永磁式小;断电时无定位转矩;启动和运行频率较高;发展较快的一种步进电机。

一、步进电机的精度为步进角的3-5%，不累积。(步进电机只有周期性的误差而无累积识差)二、步进电机外表允许的最高温度。其没有积累误差(精度为100%)的特点。三、步进电机的力矩会随转速的升高而下降。四、步进电机低速时可以正常运转，但若高于定速度就无法启动，并伴有啸叫声。

选择步进电机时需要根据应用需求和环境条件等因素综合考虑，并且要选择可靠性高、适用性好、品牌优良的电机。