步进电机的种类、结构及工作原理

步进式伺服驱动系统是典型的开环控制系统。在此系统中，执行元件是步进电机。它受驱

动控制线路的控制，将代表进给脉冲的电平信号直接变换为具有一定方向、大小和速度的

机械转角位移，并通过齿轮和丝杠带动工作台移动。由于该系统没有反馈检测环节，它的

精度较差，速度也受到步进电机性能的限制。但它的结构和控制简单、容易调整，故在速

 

度和精度要求不太高的场合具有一定的使用价值。

1.步进电机的种类 

步进电机的分类方式很多，常见的分类方式有按产生力矩的原理、按输出力矩的大小以及

按定子和转子的数量进行分类等。根据不同的分类方式，可将步进电机分为多种类型，如

表 5-1

 

所示。

表 5-1 步进电机的分类

分  类  方  式

                具  体  类  型

按力矩产生的原理

（1）反应式：转子无绕组，由被激磁的定子绕组产生反应力矩实现

步进运行

（2）激磁式：定、转子均有激磁绕组（或转子用永久磁钢），由电

磁力矩实现步进运行

按输出力矩大小

（1）伺服式：输出力矩在百分之几之几至十分之几（N·m）只能驱

动较小的负载，要与液压扭矩放大器配用，才能驱动机床工作台等较大

的负载

（2）功率式：输出力矩在 5-50 N·m 以上，可以直接驱动机床工作

台等较大的负载

按定子数

（1）单定子式（2）双定子式（3）三定子式（4）多定子式

按各相绕组分布

（1）径向分布式：电机各相按圆周依次排列

（2）轴向分布式：电机各相按轴向依次排列

2.步进电机的结构

目前，我国使用的步进电机多为反应式步进电机。在反应式步进电机中，有轴向分相和径

向分相两种，如表 5--1 所述。