Word步進電機的介紹及工作原理1.1（步進電機）的介紹

步進電機的控制是通過程序產生控制脈沖，驅動硬件電路。

在不超載的情況下（電機）的轉速和停止位置只取決于脈沖（信號）的頻率和數量;

步進電機的脈沖與步進旋轉的角度成正比，脈沖的頻率與步進的轉速成正比，所以可以很好的從源頭控制信號的輸出;且步進電機只有周期性的誤差，使得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。

1.2（工作原理）

通常步進電機的轉子為永磁體，當（電流）流過定子繞組時，定子繞組產生一矢量磁場。磁場會帶動轉子旋轉一定的角度，使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當定子的矢量磁場旋轉一個角度。轉子也隨著該磁場轉步距角。

每輸入一個電脈沖，電動機轉動一個角度前進一步。

它輸出的角位移與輸入的脈沖數成正比、轉速與脈沖頻率成正比。

改變繞組通電的順序，電機就會反轉。

所以可用控制脈沖數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。

1.3靜態指標

相數︰步進電機中線圈的組數，相數決定步距角，兩相步進電機步距角為1.8°，三相的步進電機步距角為1.5°，相數越多的步進電機，其步距角就越小。

拍數︰完成一個磁場周期性變化所需脈沖數或導電狀態用n表示，或指電機轉過一個齒距角所需脈沖數，以四相電機為例，有四相四拍運行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。

步距角:一個脈沖信號所對應的電機轉動的角度，可以簡單理解為一個脈沖信號驅動的角度，電機上都有寫，一般42步進電機的步距角為1.8°

定位轉矩:電機在不通電狀態下，電機轉子自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及（機械）誤差造成的)。

靜轉矩:電機在額定靜態電壓作用下，電機不作旋轉運動時，電機轉軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機體積的標準，與驅動電壓及驅動電源等無關。

1.4動態指標

·步距角精度︰步進電機轉動一個步距角度的理論值與實際值的誤差。用百分比表示∶誤差/步距角*100%。

·失步:電機運轉時運轉的步數，不等于理論上的步數。也可以叫做丟步，一般都是因負載太大或者是頻率過快。

·失調角︰轉子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機運轉必存在失調角，由失調角產生的誤差，采用細分驅動是不能解決的。

·最大空載起動頻率:在不加負載的情況下，能夠直接起動的最大頻率。·最大空載的運行頻率:電機不帶負載的最高轉速頻率。

·運行轉矩特性︰電機的動態力矩取決于電機運行時的平均電流（而非靜態電流)，平均電流越大，電機輸出力矩越大，即電機的頻率特性越硬。

·電機正反轉控制:通過改變通電順序而改變電機的正反轉。

1.5主要特點

1.步進電機的精度大概為步距角的3-5%，且不會積累

2.步進電機的外表允許的最高溫度:一般步進電機會因外表溫度過高而產生磁性減小，從而會導致力矩較小，一般來說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。

3.步進電機的轉矩與速度成反比，速度越快力矩越小。

4.低速時步進電機可以正常啟動，高速時不會啟動，并伴有嘯叫聲。步進電機的空載啟動頻率是固定的，如果高于這個頻率電機不能被啟動并且會產生丟步或者堵轉。

1.6控制器，驅動器，步進電機之間的關系

控制器輸出脈沖信號，就可以間接的控制步進電機旋轉，那么問題來了，控制器都有什么方式來輸出脈沖信號：

兩種方式:

1)利用定時中斷輸出脈沖，但是間隔的延時會影響其他主程序的進程，當控制多個電機的時