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步进电机原理应用及程序详解哈尔滨天祥电子

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位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。虽然步进电机已被广泛地应
用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双
环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机也非
易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。

3、步进电机分类

z 永磁式（PM）

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。

z 反应式（VR）

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。在欧美等发达国家 80 年代已被淘汰。
z 混合式（HB）

混合式步进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。

4、技术指标

（1）步进电机的静态指标
z 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。
z 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。
z 拍数：

完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态，或指电机转过一个步距角

所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即 AB-BC-CD-DA-AB，四相
八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。
z 定位转矩：

电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波以及机

械误差造成的）

。

z 保持转矩：

是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重

要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输
出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转
矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如，当人们说 2N·m 的步进电