图 5-3 步进电机的齿距

  图 5--4 是一个五定子、轴向分相、反应式伺服步进电机的结构原理图。从图中可以看出，

步进电机的定子和转子在轴向分为五段，每一段都形成独立的一相定子铁心、定子绕组和

转子，图 5--5 所示的是其中的一段。各段定子铁心形如内齿轮，由硅钢片叠成。转子形如

外齿轮，也由硅钢片制成。各段定子上的齿在圆周方向均匀分布，彼此之间错开 1/5 齿距，

其转子齿彼此不错位。当设置在定子铁心环形槽内的定子绕组通电时，形成一相环形绕组，

构成图中所示的磁力线。

除上面介绍的两种形式的反应式步进电机之外，常见的步进电机还有永磁式步进电机和

永磁反应式步进电机，它们的结构虽不相同，但工作原理相同。

3.步进电机的工作原理

步进电机的工作原理实际上是电磁铁的作用原理。图 5--6 是一种最简单的反应式步进电

机，下面以它为例来说明步进电机的工作原理。

图 5--6(a)中，当 A 相绕组通以直流电流时，根据电磁学原理，便会在 AA 方向上产生一

磁场，在磁场电磁力的作用下，吸引转子，使转子的齿与定子 AA 磁极上的齿对齐。若 A

相断电，B 相通电，这时新的磁场其电磁力又吸引转子的两极与 BB 磁极齿对齐，转子沿

顺时针转过 60°。通常，步进电机绕组的通断电状态每改变一次，其转子转过的角度 α 称

为步距角。因此，图 5--6(a)所示步进电机的步距角 α 等于 60°。如果控制线路不停地按

A B C A…

→ → →

的顺序控制步进电机绕组的通断电，步进电机的转子便不停地顺时针转

动。若通电顺序改为 A C B A…

→ → →

，同理，步进电机的转子将逆时针不停地转动。