步進(jìn)電機(jī)通常是運(yùn)動控制系統(tǒng)中極其重要的部件。從廣義上講，步進(jìn)電機(jī)與傳統(tǒng)的交流感應(yīng)電機(jī)相似，因?yàn)樗鼈兌加卸ㄗ雍娃D(zhuǎn)子。然而，相似之處僅限于此。步進(jìn)電機(jī)是一種DC同步電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)在很大程度上是不可控的，而步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)可以非常精確地控制。步進(jìn)電機(jī)可以產(chǎn)生完整的瞬時(shí)扭矩-即使在休息。這使得它們非常適合精度、可重復(fù)性和功耗至關(guān)重要的運(yùn)動控制應(yīng)用。

　一、步進(jìn)電機(jī)的類型

　步進(jìn)電機(jī)主要分為三種類型:

　1.永磁步進(jìn)電機(jī)。永磁步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子由永磁體組成，永磁體與定子的電磁體相互作用，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和扭矩。永磁步進(jìn)電機(jī)通常具有相對較低的功率要求，并且每單位輸入功率可以產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩。

　2.可變磁阻步進(jìn)機(jī)。VR步進(jìn)轉(zhuǎn)子不是由永磁體制成的。相反，它們由普通的鐵制成，類似于齒輪，在轉(zhuǎn)子的圓周上有突起或“齒”。齒導(dǎo)致VR步進(jìn)機(jī)的角度分辨率非常高；但是，這種精度通常是以扭矩為代價(jià)的。

　3.混合同步步進(jìn)器。HS步進(jìn)轉(zhuǎn)子利用了PM和VR步進(jìn)轉(zhuǎn)子的最佳特性。HS電機(jī)中的轉(zhuǎn)子有一個(gè)永久磁鐵芯，圓周是普通的帶齒鐵。因此，混合式同步電機(jī)同時(shí)具有高角度分辨率和高轉(zhuǎn)矩。

　二、步進(jìn)電機(jī)有三種主要工作模式:

　1.全步驟模式。電機(jī)軸每旋轉(zhuǎn)360°，轉(zhuǎn)子就會經(jīng)過200個(gè)不同的步，每一步正好是1.8。在整個(gè)運(yùn)行過程中，定子上的兩相始終通電。這提供了最大的扭矩，但是角度分辨率受到轉(zhuǎn)子齒數(shù)的限制。

　2.半步模式。電機(jī)軸每旋轉(zhuǎn)360°，轉(zhuǎn)子就會做出400個(gè)不同的步，每一步正好是0.9。半步運(yùn)行期間，定子上的一相或兩相交替。這提供了兩倍的角度分辨率，以提高定位精度，但代價(jià)是扭矩。

　3.微步模式。電機(jī)軸每旋轉(zhuǎn)360°，轉(zhuǎn)子就會經(jīng)過51200個(gè)不同的步，每一步正好是0.007。在微步運(yùn)行期間，定子上的相可以通電、斷電或部分通電。這種模式用于要求高精度定位的應(yīng)用中，盡管額定轉(zhuǎn)矩可以降低30%。

　三、選擇步進(jìn)電機(jī)的重要注意事項(xiàng)

　為您的應(yīng)用選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，分析電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-速度曲線非常重要。該數(shù)據(jù)可從制造商處獲得，是給定速度下電機(jī)扭矩的圖形表示。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-速度曲線必須與應(yīng)用要求緊密匹配，否則系統(tǒng)性能將達(dá)不到預(yù)期。