什么是步进电动机?

[拼音]：bujin diandongji

[外文]：stepping motor

将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电动机。这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步，所以又称脉冲电动机。步进电动机的转子由软磁材料或永磁材料制成多极的形式，定子上装有多相不同连接的控制绕组。它的激励信号有直流脉冲、方波、多相方波和逻辑序列多种。步进电动机的步距和速度不受电压波动、环境温度和负载变化的影响，而仅与脉冲频率有关。改变脉冲频率就能在很大范围内准确调节电动机的速度。因此步进电动机用于开环数字控制，可大大简化控制系统。步进电动机配以位置检测元件时也可用于闭环数字控制，常用于打印机、带读出器、计数器、绘图机、数控机床、阀门执行机构、定位平台和数模转换器等。步进电动机种类繁多，按运动形式分为旋转式步进电动机和直线式步进电动机。

有反应式、永磁式和永磁感应式三种。

（1）反应式步进电动机：结构简单，步距角较小，起动和运行频率高，但消耗功率较大，断电后无定位力矩。

（2）永磁式步进电动机：消耗功率小、断电时有定位力矩，但步距角较大、起动和运行时频率较低并需要正负电源供电。

（3）永磁感应式电动机：兼有前两种电动机的优点，结构简单，但需要正负电源供电。现代应用最多的是反应式电动机。图1所示为步距角为3°的一种实用三相反应式步进电动机的结构。在使用时每次使一相通电或同时使二相通电，分别称为三相单三拍运行、三相双三拍运行。后者较前者运行平稳可靠，其通电顺序为AB、BC、CA、AB。还可按A、AB、B、BC、C、CA、A顺序通电，称为三相六拍运行，此时步距角减少一半。

有反应式和索耶式两类。索耶式直线步进电动机（图2）由静止部分（称为反应板）和移动部分(称动子)组成。反应板由软磁材料制成，在它上面均匀地开有齿和槽。电机的动子由永久磁铁和两个带线圈的磁极A和B组成。动子是由气垫支承,以消除在移动时的机械摩擦,使电机运行平稳并提高定位精度。这种电机的最高移动速度可达1.5米／秒，加速度可达2g,定位精度可达20多微米。由两台索耶式直线步进电动机相互垂直组装就构成平面电动机。给x方向和y方向两台电机(图3)以不同组合的控制电流，就可以使电机在平面内做任意几何轨迹的运动。大型自动绘图机就是把计算机和平面电动机组合在一起的新型设备。平面电动机也可用于激光剪裁系统，其控制精度和分辨力可达几十微米。

参考文章

步进电动机为什么会失步?电气技术

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