步进电动机

步进电动机

步进电动机是将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电动机，这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步，所以又称脉冲电动机。

把电脉冲信号变换成角位移以控制转子转动的微特电机。在自动控制装置中作为执行元件。每输入一个脉冲信号，步进电动机前进一步，故又称脉冲电动机。步进电动机多用于数字式计算机的外部设备，以及打印机、绘图机和磁盘等装置。

步进电动机的驱动电源由变频脉冲信号源、脉冲分配器及脉冲放大器组成，由此驱动电源向电机绕组提供脉冲电流。步进电动机的运行性能决定于电机与驱动电源间的良好配合。

分类

步进电动机分为机电式、磁电式及直线式三种基本类型。

机电式步进电动机

机电式步进电动机由铁心、线圈、齿轮机构等组成。螺线管线圈通电时

步进电机工作原理

将产生磁力，推动其铁心心子运动，通过齿轮机构使输出轴转动一角度，通过抗旋转齿轮使输出转轴保持在新的工作位置；线圈再通电，转轴又转动一角度，依次进行步进运动。

磁电式步进电动机

磁电式步进电动机主要有永磁式、反应式和永磁感应子式3种形式。永磁式步进电动机由四相绕组组成。A相绕组通电时，转子磁钢将转向该相绕组所确定的磁场方向;A相断电、B相绕组通电时，就产生一个新的磁场方向，这时，转子就转动一角度而位于新的磁场方向上，被激励相的顺序决定了转子运动方向。永磁式步进电动机消耗功率较小，步矩角较大。缺点是起动频率和运行频率较低。

反应式步进电动机在定、转子铁心的内外表面上设有按一定规律分布的相近齿槽，利用这两种齿槽相对位置变化引起磁路磁阻的变化产生转矩。这种步进电动机步矩角可做到1°～15°，甚至更小，精度容易保证，起动和运行频率较高，但功耗较大，效率较低。

永磁感应子式步进电动机又称混合式步进电动机。是永磁式步进电动机和反应式步进电动机两者的结合，并兼有两者的优点。

实用的步进电机驱动电路

直线式步进电动机

有反应式和索耶式两类。索耶式直线步进电动机由静止部分（称为反应板）和移动部分(称动子)组成。反应板由软磁材料制成，在它上面均匀地开有齿和槽。电机的动子由永久磁铁和两个带线圈的磁极A和B组成。动子是由气垫支承,以消除在移动时的机械摩擦,使电机运行平稳并提高定位精度。这种电机的最高移动速度可达1.5米/秒，加速度可达2g,定位精度可达20多微米。由两台索耶式直线步进电动机相互垂直组装就构成平面电动机。给x方向和y方向两台电机(图3)以不同组合的控制电流，就可以使电机在平面内做任意几

用单片机控制的四相步迸电动机的电路图

何轨迹的运动。大型自动绘图机就是把计算机和平面电动机组合在一起的新型设备。平面电动机也可用于激光剪裁系统，其控制精度和分辨力可达几十微米。 应用

主要用于数字控制系统中，精度高，运行可靠。如采用位置检测和速度反馈，亦可实现闭环控制。步进电动机已广泛地应用于数字控制系统中，如数模转换装置、数控机床、计算机外围设备、自动记录仪、钟表等之中，另外在工业自动化生产线、印刷设备等中亦有应用。窗体顶端

85BYGH 450A-06步进电机 雕刻机专用雕刻机配件

电压：220V

电流：4A 轴直径：14mm 净重：2.2kg 机身长度：82mm 出轴长度：33mm

Electrical Specifications(技术数据)

型号 相数 电流 (A) 电阻 (Ω) 电感 (mH) 最大静转矩 (Kg.cm) 转动惯量 (g.cm 2

) 重量 (Kg) 外形尺寸 接线图 外

型

图 LO(mm) L1(mm)

3.5 0.5 2.5

18

1400 1.7

75

37

Wdg.A

2 4.50.44 2.5211400 1.77537Wdg.A

4 3.0 1.0 4.05231400 1.77537Wdg.B

85BYGH450A-062 4.00.53 2.3241400 1.77537Wdg.A

2 5.00.28 1.45251400 1.77537Wdg.A

2 4.0 1.057.95421400 1.77537Wdg.A

2 2.0 1.410241400 1.77537Wdg.A

2 2.0 2.912422700 2.811337Wdg.A

2 4.50.7

3 3.5422700 3.511337Wdg.A

4 2.0 3.212602700 2.811337Wdg.B

4 4.20.8

5 4.2612700 2.811337Wdg.B

2 4.00.7 4.5502700 2.811337Wdg.A

4 5.00.62 3.5422700 2.811337Wdg.B

4 3.0 1.6 6.65602700 2.811337Wdg.B

4 2.0 3.9024634000 3.815137Wdg.B

4 3.0 2.012.2674000 3.815137Wdg.B

3.815137

(一)单定子、径向分相、反应式步进电机的工作原理

按电磁铁的作用原理

1.当A相绕组通电(用直流电压激磁)时；形成A相定子磁极(AA方向磁场),产生反应力，

吸引转子转过一定的角度，使转子齿与A相定子磁极小齿对齐。

2.当A相绕组断电，B相绕组通电时，形成B相定子磁极(BB方向磁场) ,产生反应力，

吸引转子顺时针转过3°，使转子齿与B相定子磁极小齿对齐。

3.以次类推…………

若控制线路不停地按A-B-C-A…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，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…，步进电机的转子将逆时针转动。这种通电方式称为三相三拍通电方式；此时定子绕组的通电状态每改变一次，转子转过3°。

若控制线路不停地按A-AB-B-BC-C-CA-A…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，这种通电方式称为三相六拍通电方式。当从A相通电转为A和B同时通电时，转子齿将同时受到A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁场的共同吸引，转子齿只好停在A和B两相磁极之间，转子转过1.5°。当由A和B两相同时通电转为B相通电时，转子再沿顺时针方向旋转1.5°，使转子齿与B相磁极对齐。……依此类推。在三相六拍通电时，定子绕组的通电状态每改变一次，转子转过1.5°。与三相三拍通电方式相比，可使每次转角缩小一半。