1、步進電機步進電機原理原理：步進電機是利用電磁鐵原理：步進電機是利用電磁鐵原理, ,將脈沖信號轉換成線位將脈沖信號轉換成線位移或角位移的電機。每來一個電脈沖，電機轉動一個角度，移或角位移的電機。每來一個電脈沖，電機轉動一個角度，帶動機械移動一小段距離。帶動機械移動一小段距離。 特點特點：(1)(1)來一個脈沖，轉一個步距角。來一個脈沖，轉一個步距角。 (2)(2)控制脈沖頻率，可控制電機轉速。控制脈沖頻率，可控制電機轉速。 (3)(3)改變脈沖順序，改變轉動方向。改變脈沖順序，改變轉動方向。 (4)(4)角位移量或線位移量與電脈沖數成正比角位移量或線位移量與電脈沖數成正比. .步進電機步進電機步

2、進電動機結構步進電動機結構步進步進電機通的是電機通的是直流電脈沖直流電脈沖 步進電機主要由兩部分構成：定子步進電機主要由兩部分構成：定子和轉子。它們均由磁性材料構成。和轉子。它們均由磁性材料構成。 定、轉子鐵心由軟磁材料或硅鋼片定、轉子鐵心由軟磁材料或硅鋼片疊成凸極結構，定、轉子磁極上均有疊成凸極結構，定、轉子磁極上均有小齒，定、轉子的齒數相等。其中定小齒，定、轉子的齒數相等。其中定子有六個磁極子有六個磁極, ,定子定子磁極上套有星定子定子磁極上套有星形連接的三相控制繞組，每兩個相對形連接的三相控制繞組，每兩個相對的磁極為一相，組成一相控制繞組的磁極為一相，組成一相控制繞組, ,轉轉子上沒有繞

3、組。轉子上相鄰兩齒間的子上沒有繞組。轉子上相鄰兩齒間的夾角稱為齒距角夾角稱為齒距角rtZ360步進電機步進電機工作方式工作方式 步進電機的工作方式可分為：步進電機的工作方式可分為：三相單三拍、三相單雙六拍、三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍三相雙三拍等等。（1 1）三相繞組聯接方式：）三相繞組聯接方式：Y Y 型型（2 2）三相繞組中的通電順序為：）三相繞組中的通電順序為：A A 相相 B B 相相 C C 相相通電順序也可以為：通電順序也可以為： A A 相相 C C 相相 B B 相相 步進電機步進電機（3 3）工作過程）工作過程引引轉子，由于磁力線總是要通過磁阻最小的路徑閉合，轉子，由

4、于磁力線總是要通過磁阻最小的路徑閉合，因此會在磁力線扭曲時產生切向力而形成磁阻轉矩，因此會在磁力線扭曲時產生切向力而形成磁阻轉矩， 使轉子轉動，使轉、定子的齒對齊停止轉動。使轉子轉動，使轉、定子的齒對齊停止轉動。 A A 相通電，相通電，A A 方向的方向的磁通經轉子形成閉合回路。磁通經轉子形成閉合回路。若轉子和磁場軸線方向原若轉子和磁場軸線方向原有一定角度，則在磁場的有一定角度，則在磁場的作用下，轉作用下，轉子被磁化，吸子被磁化，吸A A 相通電使轉子相通電使轉子1 1、3 3齒和齒和 AA AA 對齊。對齊。CABBCA3412步進電機步進電機CABBCA3412B B相通電，轉子相通電，

5、轉子2 2、4 4齒和齒和B B相軸線對齊，相對相軸線對齊，相對A A相通電相通電位置轉位置轉3030 ；1C342CABBAC C相通電再轉相通電再轉3030 步進電機步進電機這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，而且，一這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，而且，一個循環周期共包括三個脈沖，所以稱三相單三拍。個循環周期共包括三個脈沖，所以稱三相單三拍。三相單三拍的特點：三相單三拍的特點：（1 1）每來一個電脈沖，轉子轉過）每來一個電脈沖，轉子轉過 3030 。此角稱為步距角，。此角稱為步距角，用用 S S表示。表示。（2 2）轉子的旋轉方向取決于三相線圈通電的順序，改變通）轉子

6、的旋轉方向取決于三相線圈通電的順序，改變通電順序即可改變轉向。電順序即可改變轉向。步進電機步進電機二、三相單雙六拍二、三相單雙六拍三相繞組的通電順序為：三相繞組的通電順序為： A AABABB BBCBCC CCACAA A 共六拍。共六拍。工作過程：工作過程：A A相通電，相通電，轉子轉子1 1、3 3齒和齒和A A相對齊。相對齊。C CAAB BBBCCA A3 34 41 12 2步進電機步進電機所以轉子轉到兩磁拉力平衡的位置上。相對所以轉子轉到兩磁拉力平衡的位置上。相對AA AA 通電，通電，轉子轉了轉子轉了1515。（1 1）BB BB 磁場對磁場對 2 2、4 4 齒有磁拉力，該拉

7、力使齒有磁拉力，該拉力使轉轉子順時針子順時針 方向轉動。方向轉動。A A、B B相同時通電相同時通電（2 2）AA AA 磁場繼續對磁場繼續對1 1、3 3齒有拉力。齒有拉力。C CAAB BBBCCA A3 34 41 12 2步進電機步進電機總之，每個循環周期，有六種通電狀態，所以稱為三相六總之，每個循環周期，有六種通電狀態，所以稱為三相六拍，步距角為拍，步距角為1515 。CABBCA3412B B相通電，相通電，轉子轉子2 2、4 4齒和齒和B B相對齊，又轉了相對齊，又轉了1515 。步進電機步進電機三、三相雙三拍三、三相雙三拍三相繞組的通電順序為：三相繞組的通電順序為： ABAB

8、BCBC CACA ABAB 共三拍。共三拍。AB通電通電CABBCA3412CABBCA3412BC通電通電步進電機步進電機以上三種工作方式，三相雙三拍和三相單雙六拍較三以上三種工作方式，三相雙三拍和三相單雙六拍較三相單三拍穩定，因此較常采用。相單三拍穩定，因此較常采用。工作方式為三相雙三拍工作方式為三相雙三拍時，每通入一個電脈沖時，每通入一個電脈沖，轉子也是轉，轉子也是轉3030 ，即，即 S S = 30= 30 。CACA通電通電C CAAB BBBCCA A3 34 41 12 2步進電機步進電機步進電機通過一個電脈沖轉子轉過的角度步進電機通過一個電脈沖轉子轉過的角度, ,稱為稱為N

9、:N:一個周期的運行拍數一個周期的運行拍數, ,即通電狀態即通電狀態循環一周需要改變的次數循環一周需要改變的次數Z Zr r：轉子齒數：轉子齒數NZrS360如：如：Z Zr r=40 , =40 , N N=3 =3 時時3340360S 步距角步距角拍數：拍數：N=kmN=kmk=k=1 1 單拍制單拍制2 2 雙拍制雙拍制m:m:相數相數步進電機步進電機 轉轉 速速每輸入一個脈沖，電機轉過每輸入一個脈沖，電機轉過NZrS360min)/(63603606060rfNZfNZfnsrr即轉過整個圓周的即轉過整個圓周的1/(Z1/(Zr rN N）, , 也就是也就是1/(Z1/(Zr rN N）轉）轉因此每分鐘轉過的圓周數，即轉速為因此每分鐘轉過的圓周數，即轉速為步距角一定時，通電狀態的切換頻率越