步進(jìn)電機(jī)是一種專門設(shè)計(jì)的直流電機(jī),，可以通過向相繞組提供勵(lì)磁脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)。不能僅通過連接電源的正負(fù)極引線來(lái)驅(qū)動(dòng)它們,。它們由控制器生成的步進(jìn)序列驅(qū)動(dòng),。步進(jìn)電機(jī)按照此順序逐步移動(dòng)。
由于步進(jìn)電機(jī)能夠逐步移動(dòng),，因此它們?cè)诠I(yè)自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)中得到了應(yīng)用,。這些電機(jī)用于 IC 制造單元。這些電機(jī)在 CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)字控制）機(jī)器和 xy 繪圖儀的設(shè)計(jì)中起著不可或缺的作用,。
步進(jìn)電機(jī)要應(yīng)用在工業(yè),、航天、機(jī)器人,、精密測(cè)量等領(lǐng)域,如跟蹤衛(wèi)星用光電經(jīng)緯儀,、軍用儀器、通訊和雷達(dá)等設(shè)備,細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得電機(jī)的相數(shù)不受步距角的限制,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來(lái)了方便,。目前在步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)上,采用斬波恒流驅(qū)動(dòng),儀脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng),、電流矢量恒幅均勻旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)控制止，大大提高步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)精度,使步進(jìn)電機(jī)在中,、小功率應(yīng)用領(lǐng)域向高速且精密化的方向發(fā)展,。
步進(jìn)電機(jī)工作原理
步進(jìn)電機(jī)是直流電機(jī)具有場(chǎng)配置在該轉(zhuǎn)子中永磁鐵的形式，兩個(gè),，三個(gè)或四個(gè)線圈組,，稱為階段,，放置在轉(zhuǎn)子周圍的定子。繞組連接到外部邏輯驅(qū)動(dòng)器,，該驅(qū)動(dòng)器按順序向繞組提供電壓脈沖,。電機(jī)響應(yīng)這些脈沖并在指令下執(zhí)行啟動(dòng)、停止和反向操作,。
轉(zhuǎn)子和定子都有確定的齒數(shù)以適應(yīng)設(shè)計(jì)的步距角,。步距角定義為轉(zhuǎn)子響應(yīng)每個(gè)脈沖的角位移。轉(zhuǎn)子位置取決于步距角和脈沖數(shù),。旋轉(zhuǎn)速度取決于脈沖速率（而不是電源電壓）被精確控制,；從而使步進(jìn)電機(jī)成為涉及精確定位的操作的理想驅(qū)動(dòng)器。與控制和伺服電機(jī)不同,，不需要反饋控制繞組來(lái)閉合回路并監(jiān)控轉(zhuǎn)子的位置和速度,。
步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)必須以允許電機(jī)克服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)慣性的速率加速和減速。因此,，轉(zhuǎn)子的直徑較小,，長(zhǎng)度較長(zhǎng)。如果步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài)過載,，它會(huì)滑相,。這些電機(jī)適合負(fù)載在電機(jī)容量范圍內(nèi)的應(yīng)用。
步進(jìn)電機(jī)的基本分類
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和分類方法較多,，一般按勵(lì)磁方式分為磁阻式,、永磁式和混磁式三種；按相數(shù)可分為單相,、兩相,、三相和多相等形式。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為主,。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行性能與控制方式有密切的關(guān)系,，步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)從其控制方式來(lái)看，可以分為以下三類：開環(huán)控制系統(tǒng),、閉環(huán)控制系統(tǒng),、半閉環(huán)控制系統(tǒng)。半閉環(huán)控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中一般歸類于開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)中,。
根據(jù)結(jié)構(gòu)類型,，步進(jìn)電機(jī)可分為可變磁阻 (VR) 步進(jìn)電機(jī)、永磁 (PM) 步進(jìn)電機(jī)和混合式步進(jìn)電機(jī)三種類型,。
可變磁阻 (VR) 步進(jìn)電機(jī),，可變磁阻步進(jìn)電機(jī)是轉(zhuǎn)子由鐵磁物質(zhì)制成的電機(jī)。因此，當(dāng)定子被激勵(lì)時(shí),，它會(huì)變成一個(gè)電磁體,，轉(zhuǎn)子會(huì)感覺到朝指定方向的拉力。鐵磁物質(zhì)總是試圖在最小磁阻路徑中調(diào)整自己,。通過激勵(lì)線圈,，產(chǎn)生磁場(chǎng)并改變氣隙磁阻。因此它被稱為可變磁阻步進(jìn)電機(jī),。在這種電機(jī)中,，電機(jī)的方向與繞組中電流的方向無(wú)關(guān)。
永磁 (PM) 步進(jìn)電機(jī),，這里轉(zhuǎn)子被永久磁化。因此,，電機(jī)的運(yùn)動(dòng)是由于定子和轉(zhuǎn)子磁極之間的吸引力和排斥力,。在這種電機(jī)中，電機(jī)的方向直接取決于繞組中電流的方向,，因?yàn)榇艠O反轉(zhuǎn),，從而改變流過轉(zhuǎn)子的電流方向。
混合式步進(jìn)電機(jī),，顧名思義,，混合式步進(jìn)電機(jī)是一種旨在通過結(jié)合永磁步進(jìn)電機(jī)和可變磁阻步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)來(lái)提供更高效率的電機(jī)。VR 和 PM 步進(jìn)電機(jī)是較常見的步進(jìn)電機(jī)類型,。唯一的區(qū)別是,，在可變磁阻步進(jìn)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子由鐵磁物質(zhì)制成,，而在永磁步進(jìn)電機(jī)的情況下,，轉(zhuǎn)子是永久磁化的。