步進電機簡介

步進電機是一種將數字脈衝信號轉化為角位移的執行機構。也就是說，當步進驅動器接收到一個脈衝信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（即步進角、步距角）。

簡介

步進電機是一種將數字脈衝信號轉化為角位移的執行機構。也就是說，當步進驅動器接收到一個脈衝信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（即步進角、步距角）。您可以通過控制脈衝個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時您可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。一般步進電機的精度為步進角的3-5%，且不累積。

分類

步進電機分三種：永磁式（PM），反應式（VR）和混合式（HB）。
永磁式步進電機一般為兩相，轉矩和體積較小，步進角一般為7.5度或15度；
反應式步進電機一般為三相，可實現大轉矩輸出，步進角一般為0.75度。輸出轉矩較大，轉速也比較高。這種電機，在工具機上使用較多。
混合式步進電機是指混合了永磁式和反應式的優點。它又分為兩相、三相、四相和五相：兩相（四相）步距角一般為1.8度，三相步距角通常為1.2度，而五相步進角多為0.72度。目前，混合式步進電機的套用最為廣泛。

性能特點

步進電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至於失步，因此電機外表允許的最高溫度應取決於不同電機磁性材料的退磁點；一般來講，磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上，有的甚至高達攝氏200度以上，所以步進電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。
當步進電機轉動時，電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。在它的作用下，電機隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導致力矩下降。
步進電機有一個技術參數：空載啟動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈衝頻率，如果脈衝頻率高於該值，電機不能正常啟動，可能發生丟步或堵轉。在有負載的情況下，啟動頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動，脈衝頻率應該有加速過程，即啟動頻率較低，然後按一定加速度升到所希望的高頻（電機轉速從低速升到高速）。
步進電機低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點，一般可採用以下方案來克服：
A.如步進電機正好工作在共振區，可通過改變減速比等機械傳動避開共振區；
B.採用帶有細分功能的驅動器，這是最常用的、最簡便的方法；
C.換成步距角更小的步進電機，如三相或五相步進電機；
D.換成交流伺服電機，幾乎可以完全克服震動和噪聲，但成本較高；
E.在電機軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產品，但機械結構改變較大。
步進電機的細分技術實質上是一種電子阻尼技術（請參考有關文獻），其主要目的是減弱或消除步進電機的低頻振動，提高電機的運轉精度只是細分技術的一個附帶功能。比如對於步進角1.8°的兩相混合式步進電機，如果細分驅動器的細分數設定為4，那么電機的運轉解析度為每個脈衝0.45°，電機的精度能否達到或接0.45°，還取決於細分驅動器的細分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細分驅動器精度可能差別很大；細分數越大精度越難控制。
用於自動化運動控制系統中的步進電機，主要有二相、三相、四相、五相混合式步進電機。步進電機必須匹配相應驅動器，才能夠接受控制器（CPU、PLC等）的數位訊號。為了降低步進電機工作噪音，通常使用細分驅動器，尤其是在低速工作狀態時比較明顯。