步进电机的分类特点与选择

步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种

电机

“

。步进电机的最大特点是其 数

”

字性 ，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固
定角度(简称一步)，如下图所示。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。
同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。由于步进电机工作原理易学易用，
成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近

 

年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。

 

步进电机的种类和特点
步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永
磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)  

。

反应式：  定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小

，

可达 1.2°

 

、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。

永磁式：永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数
相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般
为 7.5°或 15°)。 
混合式：混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕
组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特

 

点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。
       按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混
合式步进电机，约占 97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱
动器后效果良好。该种电机的基本步距角为 1.8°/步，配上半步驱动器后，步
距角减少为 0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达 256

 

倍 (0.007°/微

步)。由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。同一步进电机可配不

 

同细分的驱动器以改变精度和效果。

 

怎样选择步进电机和驱动器

 

判断需多大力矩： 静扭矩是选择步进电机的主要参数之一。负载大时，需采用

 

 

大力矩电机。力矩指标大时，电机外形也大。判断电机运转速度： 转速要求高
时，应选相电流较大、电感较小的电机，以增加功率输入。且在选择驱动器时

 

采用较高供电电压。

 

选择电机的安装规格： 如 57，86，110

 

等，主要与力矩要求有关。

 

确定定位精度和振动方面的要求情况：判断是否需细分，需多少细分。
根据电机的电流、细分和供电电压选择驱动器。

 

步进电机的一些基本参数：
电机固有步距角：