步进电机          

  前   言

   

 

步进电机可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制。步进电机作为制执行元件，是

机电一体化的关键产品之一

, 广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。例如，在

仪器仪表，机床设备以及计算机的外围设备中（如打印机和绘图仪等），凡需要对转角进

行精确控制的情况下，使用步进电机最为理想。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机

的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。

 

       

上个世纪就出现了步进电动机，它是一种可以自由回转的电磁铁，动作原理和今天的

反应式步进电动机没有什么区别，也是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。在本世纪初，

由于资本主义列强争夺殖民地，造船工业发展很快，同时也使得步进电动机的技术得到了

长足的进步。到了

80 年代后，由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现，步进电动机的控

制方式更加灵活多样。原来的步进电机控制系统采用分立元件或者集成电路组成的控制回路，

不仅调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改变控制方案就一定要重

新设计电路。计算机则通过软件来控制步进电机，更好地挖掘出电动机的潜力。因此，用计

算机控制步进电机已经成为了一种必然的趋势，也符合数字化的时代趋势。

    步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。步进电机靠一种叫环形

分配器的电子开关器件，通过功率放大器使励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源。由于励磁

绕组在空间中按一定的规律排列，轮流和直流电源接通后，就会在空间形成一种阶跃变化

的旋转磁场，使转子步进式的转动，随着脉冲频率的增高，转速就会增大。步进电机的旋转

同时与相数、分配数、转子齿轮数有关。

 

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单

相式步进电机等。其中反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，

利用磁导的变化产生转矩。现阶段，反应式步进电机获得最多的应用。

 

步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机

可以和现代的数字控制技术相结合。不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方

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