步进电机的基本原理 

    步进电机作为执行元件，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
系统中。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。

    步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，

“

”

它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（称为 步距角 ），它的旋转是以
固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位
的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的
目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差（精度为 100%）

 

的特点，广泛应用于各种开环控制。

    现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合
式步进电机（HB

 

）和单相式步进电机等。

    永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为 7.5

 

度 或 15

 

度；

    反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为 1.5 度，但噪声和振动
都很大。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。

    混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角
一般为 1.8

 

度而五相步进角一般为 0.72 度。这种步进电机的应用最为广泛，也是本次细分

 

驱动方案所选用的步进电机。

    

 

步进电机的一些基本参数：

    

 

电机固有步距角：

    它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步
距角的值，如 86BYG250A 型电机给出的值为 0.9°/1.8°（表示半步工作时为 0.9°、整步工作
时为 1.8°

“

”

），这个步距角可以称之为 电机固有步距角 ，它不一定是电机实际工作时的

 

真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。

    

 

步进电机的相数：

    是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不
同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为 0.9°/1.8°、三相的为 0.75°/1.5°、五相的为
0.36°/0.72° 。在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距

‘

’

角的要求。如果使用细分驱动器，则 相数 将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细

 

分数，就可以改变步距角。

    保持转矩（HOLDING TORQUE

 

）：