步进电机的定义、组成及工作原理

步进电机的定义

步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。因此，步进电动机又称脉冲电动机。

步进电机相对于其它控制用途电机的最大区别是，它接收数字控制信号(电脉冲信号)并转化成与之相对应的角位移或直线位移，它本身就是一个完成数字模式转化的执行元件。而且它可开环位置控制，输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量，这样的所谓增量位置控制系统与传统的直流控制系统相比,其成本明显减低，几乎不必进行系统调整。步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比，而且在时间上与脉冲同步。因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。

步进电机的组成

程序→控制器(脉冲信号)→驱动器(电流转换)→电机

步进电机的工作原理

作为控制用特殊电机，步进电机是将电脉冲转换成角位移的致动器。当步进驱动器输入脉冲信号时，驱动步进电机使设定的角度(步进角度)的一定角度旋转，以一定的角度依次执行该旋转。角度位移可以通过控制脉冲数来控制，以实现准确定位的目的，同时可以通过控制脉冲频率来控制电机的旋转速度和加速度，以实现速度控制的目的。如果绕组的电源接通顺序被变更，则电机相反。

驱动器原理

步进电机需要由由脉冲产生控制单元、功率驱动单元、保护单元等构成的特殊步进电机驱动。属于步进电机和微控制器之间的功率接口。

控制指令部接收脉冲和方向信号，对应的脉冲产生控制部生成对应的相位数的脉冲组，通过功率驱动部后向步进电机输送，步进电机在对应的方向旋转步进角。驱动程序的脉冲设定模式决定步进电机的动作模式。

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