永磁式步进电机的主要特性简析
步进电动机的工作原理与特点
步进电动机的工作原理及特点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，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，其在各个国民经济领域都有应用。
研究步进电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。
1 步进电机概述步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机，国外一般称为Steppingmotor、Pulse motor或Stepper servo，其应用发展已有约80年的历史。
步进电机是一种把电脉冲信号变成直线位移或角位移的控制电机，其位移速度与脉冲频率成正比，位移量与脉冲数成正比。
步进电机在结构上也是由定子和转子组成，可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制。
当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场，该矢量场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁极磁场方向与定子的磁场方向一着该磁场旋转一个角度。
因此，控制电机转子旋转实际上就是以一定的规律控制定子绕组的电流来产生旋转的磁场。
每来一个脉冲电压，转子就旋转一个步距角，称为一步。
根据电压脉冲的分配方式，步进电机各相绕组的电流轮流切换，在供给连续脉冲时，就能一步一步地连续转动，从而使电机旋转。
步进电机每转一周的步数相同，在不丢步的情况下运行，其步距误差不会长期积累。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，同时步进电机只有周期性的误差而无累积误差，精度高，步进电动机可以在宽广的频率围通过改变脉冲频率来实现调速、快速起停、正反转控制等，这是步进电动机最突出的优点[1]。
正常情况下，步进电机转过的总角度和输入的脉冲数成正比；连续输入一定频率的脉冲时，电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系，不受电压波动和负载变化的影响。
由于步进电动机能直接接收数字量的输入，所以特别适合于微机控制。
2国外的研究概况步进电机是国外发明的。
中国在文化大革命中已经生产和应用，例如、、、、都生产，而且都在各行业使用，驱动电路所有半导体器件都是完全国产化的，当时是全分立元器件构成的逻辑运算电路，还有电容耦合输入的计数器，触发器，环形分配器。
一文搞懂步进电机特性原理及驱动器设计
一文搞懂步进电机特性原理及驱动器设计1、步进电机的概念步进电机是将电脉冲信号，转变为角位移或线位移的开环控制电机，又称为脉冲电机。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，它就可以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”。
步进电机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。
2、步进电机的特点步进电机工作时的位置和速度信号不反馈给控制系统，如果电机工作时的位置和速度信号反馈给控制系统，那么它就属于伺服电机。
相对于伺服电机，步进电机的控制相对简单，但不适用于精度要求较高的场合。
步进电机的优点和缺点都非常的突出，优点集中于控制简单、精度高，缺点是噪声、震动和效率，它没有累积误差，结构简单，使用维修方便，制造成本低。
步进电机带动负载惯量的能力大，适用于中小型机床和速度精度要求不高的地方，缺点是效率较低、发热大，有时会“失步”。
优缺点如下所示。
优点：1. 电机操作易于通过脉冲信号输入到电机进行控制；2. 不需要反馈电路以返回旋转轴的位置和速度信息（开环控制）；3. 由于没有接触电刷而实现了更大的可靠性。
缺点：1. 需要脉冲信号输出电路；2. 当控制不适当的时候，可能会出现同步丢失；3. 由于在旋转轴停止后仍然存在电流而产生热量。
3、步进电机的分类在相同电流且相同转矩输出的条件下，单极型步进电机比双极型步进电机多一倍的线圈，成本更高，控制电路的结构也不一样，目前市场上流行的大多是双极型步进电机。
步进电机在构造上通常主要按照转子特点和定子绕组进行分类，下面将详细介绍这两种类型的分类。
按照转子分类，有三种主要类型：反应式（VR型）、永磁式（PM型）、混合式（HB型）。
步进电机
原理：步进电机是利用电磁铁原理，将脉冲信号
转换成线位移或角位移的电机。每来一个 电脉冲，电机转动一个角度，带动机械移 动一小段距离。 特点：(1)来一个脉冲，转一个步距角。
(2)控制脉冲频率，可控制电机转速。
(3)改变脉冲顺序，改变方向。
优点
（1）直接实现数字控制；
（2）控制性能好； （3）无接触式； （4）抗干扰能力强； （5）误差不长期积累；
1.3.3 单步运行特性
1.单步运行时的矩角特性和稳定区 以三相单三步运行方式为例，设电机空载时，A相通电 时的矩角特性如图4中的曲线A所示，转子处于稳定平衡点 OA。如加一脉冲，A相断电，B相通电，则矩角特性变为曲 线B。 M
A
A
B
B
OB OA
A
B
θ
b
θ定区
步进电动机的步距角θ b由转子齿数、定子相数和通电 方式所决定，即
360 b mCZ k
式中m为相数。C为状态系数，采用单、双拍通电方式时 C＝2，采用单拍或双拍通电方式时C＝1。ZK为转子齿数。
若步进电动机所加的通电脉冲频率为f，则其转速为
60 f n mCZ k
1.3 静态运行特性
步进电动机不改变通电状态下的运行特性称
M B M max sin(e 120)
MB 与MA 相距120°电度角。这是一条与A相特性完全相同， 但相位上相差120°（电度角）的特性。当A、B同时通电时，合 成矩角特性应为二者之叠加，即
M AB M A M B M max sin(e 60)
可见MAB是一条幅值与单相通电时相同，相移60°电度角(θt/6) 的正弦曲线，如图3中曲线MAB所示。
1.3.4 连续运行特性
步进电机的基本特性-静态、动态、暂态转矩特性
步进电机的基本特性:静态、动态、暂态转矩特性步进电机的基本特性包括电机静态特性、连续运动特性（动态特性）、电机启动特性和电机制动特性（暂态特性）。
下面分别作介绍：静态转矩特性步进电机的线圈通直流电时，带负载转子的电磁转矩（与负载转矩平衡而产生的恢复电磁转矩称为静态转矩或静止转矩）与转子功率角的关系称为角度-静止转矩特性，这就是电机的静态特性。
如下图所示：因为转子为永磁体，产生的气隙磁密为正弦分布，所以理论上静止转矩曲线为正弦波。
此角度-静止转矩特性为步进电机产生电磁转矩能力的重要指标，最大转矩越大越好，转矩波形越接近正弦越好。
实际上磁极下存在齿槽转矩，使合成转矩发生畸变，如两相电机的齿槽转矩为静止转矩角度周期的4倍谐波，加在正弦的静止转矩上，则上图所示的转矩为：TL=TMsin[(θL/θM)π/2]其中TL与TM各表示负载转矩和最大静止转矩（或称把持转矩），相对应的功率角为θL和θM，此位移角的变化决定了步进电机位置精度。
根据上式得到：θL=(2θM/π)arcsin(TL/TM)PM型永磁步进电机和HB混合式步进电机的步距角θs在前面的课程中讲过即：θs=180°/PNr，角度改为机械角度（弧度），则变成下式：θs=π/(2Nr)上式Nr为转子齿数或极对数，所以两相电机θM=θs。
负载转矩为电磁转矩的负载（如弹簧力或重物的提升力等），电机如要正反向运动，会产生2θL的角度偏差，要提高位置精度，θL就要小，因此，依据式θL=(2θM/π)arcsin(TL/TM)，应选择最大静止转矩Tm大、步距角θs小的步进电机，即高分辨率电机。
根据式θs=π/(2Nr)可知，要使θs越小，Nr越大越好。
另外，高分辨率的步进电机的转子结构大致分为PM型、R型、HB型三种，其中HB型分辨率最好。
由于PM型定子磁极为爪级结构的关系，定子磁极数的增加受到机械加工的限制。
HB型转子表面无齿，N极与S极在转子表面交替磁化，因此极数即为极对数Nr，同样的，转子磁极Nr的增加也受到充磁机械的限制。
永磁同步电机详细讲解
永磁同步电机详细讲解永磁同步电机是一种广泛应用于工业和家用电器的电机类型。
它具有高效率、高功率密度和高控制性能等优点，因此被广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍永磁同步电机的工作原理、特点以及应用。
一、工作原理永磁同步电机是一种通过电磁感应原理进行能量转换的电机。
它由定子和转子两部分组成。
定子上有三个相位的绕组，通过交流电源供电，产生旋转磁场。
转子上带有永磁体，它在旋转磁场的作用下，受到电磁力的作用而旋转。
通过控制定子绕组的电流，可以实现对电机的转速和转矩的精确控制。
二、特点1. 高效率：永磁同步电机由于没有励磁损耗，能够更有效地将电能转化为机械能。
相比于传统的感应电机，其效率更高。
2. 高功率密度：永磁同步电机相比其他电机类型，具有更高的功率密度，可以在相同空间内提供更大的功率输出。
3. 高控制性能：永磁同步电机具有良好的转速和转矩控制性能，可以实现快速、准确的响应，适用于对动态性能要求较高的应用场景。
三、应用永磁同步电机在各个领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：1. 工业领域：永磁同步电机广泛应用于机床、风力发电、压缩机、泵等设备中，以提供高效、稳定的动力输出。
2. 交通运输：永磁同步电机在电动汽车、混合动力汽车以及电动自行车等交通工具中得到了广泛应用。
其高效率和高控制性能使得电动交通工具具有更好的续航里程和更好的动力性能。
3. 家电领域：永磁同步电机在家用电器中的应用也越来越广泛。
例如，空调、洗衣机、电冰箱等家电产品中常常采用永磁同步电机作为驱动器，以提供更高的效率和更好的性能。
永磁同步电机作为一种高效率、高功率密度和高控制性能的电机类型，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和发展，永磁同步电机将在各个领域继续发挥重要的作用，并为人们的生活带来更多便利和舒适。
步进电动机的种类以及各自的的特点
步进电动机的种类以及各自的的特点步进电动机的种类：通常按励磁方式分为三大类：（1）反应式（VR)：转子为软磁材料，无绕组，定、转子开小齿、步距小。
应用最广。
（2）永磁式（PM）：转子为永磁材料，转子的极数＝每相定子极数，不开小齿，步距角较大，力矩较大。
（3）混合式（ＨB）：转子为永磁式、两段，开小齿，混合反应式与永磁式优点：转矩大、动态性能好、步距角小。
但结构复杂，成本较高。
常用的步进电机以混合式步进电机为主，下面介绍的选型以混合式步进电机来说明图1是两相四线引出，两个绕组单独引出线；图2是两相六线引出，每个绕组多了一个中心抽头引出；图3是两相五相引出，其中两个绕的抽头连接在一起引了；图4是四相八线引出，四个绕组单独引出线。
（注意：这里的相和三相交流电中的“相”的概念不同。
步进机通的是直流电脉冲，这主要是指线路的联接和绕组数的区别）其中以两相四线、两相五线、两相六线的最为常见。
它们的区别在于选择驱动方式：两相四线的步进电机需要选择双极性驱动。
两相五线的步进电机需要选择单极性驱动。
两相六线的步进电机可以选择双极性驱动或者单极性驱动。
（按照电流流过绕组的方向是单向还是双向来区分驱动是单极性还是双极性）由此可以看出，以两相六线的步进电机应用最为灵活，既可以选择是单极性驱动，又可以选择双极性驱动。
由于单极性驱动方式电源利用率不大，现在应用中主要以双极性驱动方式为主，其中以恒流斩波方式的驱动最为广泛。
由于恒流斩波方式的驱动器是控制电机的相电流，所以选择步进电机时考虑好电机的工作速度和对应的力矩，然后根据步进电机的额定电流来选择驱动器。
电机标称的绕组电压与电机的驱动电压没有直接关系。
驱动电压的高低与电机工作速度、输出力矩有关系。
像信浓的步进电机，42、57（42、57指的步进电机外径，单位毫米）系列测试电机转速与力矩关系基本都是用24 VDC的驱动电压，实际应用中可以用5Ｖ～36Ｖ，甚至更高的驱动电压。
提高驱动电压，可以相应提高电机高速时的输出力矩，反之亦然。
永磁步进电机的工作原理
永磁步进电机的工作原理1 永磁步进电机简介永磁步进电机是一种常用的精密控制电机，它具有结构简单、性能稳定、高精度等特点，广泛应用于纺织、印刷、广告、医疗器械、精密仪器等领域。
永磁步进电机的核心部件是转子，它的周围是固定的定子。
通过轮廓的设计，可以实现精确的转动，从而控制输出的功率。
工作原理基于电磁学理论，是一种以电磁磁感应为基础的电动机。
2 永磁步进电机的工作原理永磁步进电机的转子由许多小磁铁组成，这些小磁铁呈现出四个及以上的磁极，另一端是一个轮廓为弧形或齿形的软铁部件。
定子由若干线圈组成，构成四个或多个磁极，并沿轴向分布。
在驱动电路的施加下，磁极间的磁场分布随着定子电圈内电流的变化而变化，因此定子磁场会引起转子磁场，使其对中心吸引，从而进行精准控制。
在最简单的永磁步进电机中，转子有四个磁极，定子有两个磁极，其基本工作原理如下：- 步进电机驱动电路向定子线圈通入电流，产生磁场；- 此后，线圈电流变化，使得定子磁场均匀变化，产生一种转矩；- 这种转矩使得轴承在一个准确的位置上停留，因而产生步进效应；- 循环执行1到3，使转子转动。
3 永磁步进电机的工作模式永磁步进电机分为全步模式和微步模式，通常使用后者实现更精确的控制。
- 全步模式：基本上是将当前步骤的定位控制器设置为位置0。
然后应用界面让执行器移动到某个位置。
随着电机带动的转子转动，定位控制器检测到达什么位置时使电机逐渐停下来。
这种模式适用于低精密度应用。
- 微步模式：这种模式使用驱动器提供的电流控制技术，控制磁场。
驱动器加入磁场可能导致转子旋转到很微小的角度，例如1/1000度。
即使微小的电流改变也可以在电机内产生力矩，并精确的控制旋转角度。
4 永磁步进电机的应用永磁步进电机是一种非常有用的电机类型，由于其控制精度和可控性强，被广泛应用于各种精密运动控制领域。
以下是一些应用实例：- 打印机：打印机中的短程传动需要进行高精度的定位，必须使用永磁步进电机来控制移动位置精度。
步进电机的运行特性分析
动，保证转子能不失步正常运行的最高脉冲频率称为启动频率。
启动频率因负载不同而异。负载启动频率fq比空载启动频率 fost大很多。因此，在选用电动机时应该注意到这一点,启动
频率反映了步进电机跟踪的快速性。
4）精度
精度是用一周内最大的步距角误差值表示的。
五、脉冲信号的频率对电机运行的影响
当脉冲信号频率很低时，控制脉 冲以矩形波输入，电流波形比较接近 于理想的矩形波；
随着脉冲信号频率增高，由于电 动机绕组中的电感有阻止电流变化的 作用，因此电流波形发生畸变，频率 越高，畸变越严重。如图所示，
如果脉冲频率过高，电流还来不 及上升到稳定值I 就开始下降，于是， 电流的幅值降低(由I下降到I’)，因而 产生的转矩减小，致使带负载的能力 下降。故频率过高会使步进电动机启 动不了或运行时失步而停下。因此， 对脉冲信号频率是有限制的。
二、步进电机的矩角特性
1、概念 矩角特性又称静态特性，指绕组中电流恒定，使转子处在各个 不同位置且固定不动时电磁转矩随偏转角（电角度θe）的变化 关系。
定子一相绕组通以直流电后， 如果转子上没有负载转矩的作 用，转子齿和通电相磁极上的 小齿对齐，这个位置称为步进 电动机的初始平衡位置。如图 所示：
3、矩角特性曲线
1）最大静转矩Tsmax 2）TL<(0.3~0.5) Tsmax
三、单步运行特性
1、单步运行: 每施加一个控制脉冲,改变一次通电状态。
1）静稳定区（-π，π）
2）动稳定区
（-π+θbe , π+θbe）
3）稳定运行条件
b
-π+θbe <θ<π+θbe
反应式永磁式混合式步进电机优缺点对比
反应式永磁式混合式步进电机优缺点对比
步进电机按照结构分类可以分为反应式步进电机、永磁式步进电机以及混合式步进电机，那么这三类电机有什么优缺点呢？汉德保小编就为大家解答一下。
反应式步进电机：定子上有绕组、转子由软磁材料组成。
结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证
永磁式步进电机：永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。
其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大（一般为7.5°或15°）。
混合式步进电机：混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。
其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。
对比一下这三种结构分类的步进电机优缺点
反应式步进电机
优点：结构简单、成本低、步距角小，可达1.2⁰，
缺点：动态性能差、效率低、发热大、可靠性难保证。
永磁式步进电机
优点：动态性能好、输出力距大
缺点：精度差、步矩角大，一般为7.5⁰或15⁰
混合式步进电机
优点：输出力矩大、动态性能好、步矩角小，一般达到1.8⁰，配上半步驱动器，减小为0.9⁰，配上细分驱动器后，可细分到256倍。
缺点：结构复杂、成本相对较高
另外混合式步进电机也叫感应式步进电机，叫法因人而异，下次汉德保为大家讲解一下步进电机按照绕组的分法可以叫做哪几种。
永磁同步电机和步进电机
永磁同步电机和步进电机永磁同步电机和步进电机是现代电机控制领域中常见的两种类型。
它们在不同的应用领域中具有不同的特点和优势。
本文将分别介绍永磁同步电机和步进电机的工作原理、特点和应用。
一、永磁同步电机永磁同步电机是一种利用永磁体产生的磁场与电机中的旋转磁场之间的作用力来实现电机运动的电机。
它通常由永磁转子和三相绕组组成。
永磁同步电机具有高效率、高功率因数和高功率密度的特点。
由于永磁体的磁场不需要外部能量来维持，因此永磁同步电机在能源利用效率方面具有明显的优势。
永磁同步电机的工作原理是通过交流电源提供的电流在定子绕组中产生旋转磁场，而永磁体则产生一个固定的磁场。
当定子绕组的磁场与永磁体的磁场达到同步时，永磁同步电机将开始转动。
永磁同步电机的转速可以通过调整交流电源的频率来控制。
永磁同步电机具有快速响应的特点，适用于高速运动和精密控制。
它广泛应用于工业生产线、机床设备、风力发电等领域。
二、步进电机步进电机是一种将电信号转化为机械运动的电机。
它根据输入的脉冲信号来控制转子旋转的步数和方向。
步进电机通常由转子、定子和驱动电路组成。
它具有结构简单、控制方便和定位精度高的特点。
步进电机的工作原理是通过交替激励转子的不同绕组，使转子按照一定的步数和方向旋转。
步进电机的转速可以通过控制脉冲信号的频率来调节。
当输入的脉冲信号停止时，步进电机将保持当前位置不动。
步进电机具有良好的低速运动性能和高精度定位能力，适用于需要精确控制位置和速度的应用。
它广泛应用于打印机、数控机床、纺织机械等领域。
比较与应用永磁同步电机和步进电机在工作原理、特点和应用方面存在一些区别。
在工作原理上，永磁同步电机利用永磁体产生的磁场与电机中的旋转磁场之间的作用力来实现电机运动，而步进电机则通过控制输入的脉冲信号来控制转子的步数和方向。
在特点上，永磁同步电机具有高效率、高功率因数和高功率密度的特点，适用于高速运动和精密控制；而步进电机具有结构简单、控制方便和定位精度高的特点，适用于需要精确控制位置和速度的应用。
简述步进电机的工作原理
简述步进电机的工作原理步进电机是一种特殊的电动机，其运动是由控制信号驱动的，每次控制信号的到来会使电机向前或向后转动一定的角度。
步进电机的工作原理是通过电磁场的变化来实现转动。
本文将从步进电机的结构、原理、分类及应用等方面进行详细阐述。
一、步进电机的结构步进电机由转子和定子两部分组成。
转子是由一组磁极组成，通常有两种类型：永磁转子和电磁转子。
定子是由一组线圈组成，线圈的数目和磁极数目相等。
当通电时，定子线圈中会产生磁场，与磁极相互作用，从而使转子转动。
二、步进电机的原理步进电机的原理是利用电磁场的变化来实现转动。
当定子线圈通电时，会产生磁场，磁场会与转子的磁极相互作用，从而使转子转动。
通常情况下，步进电机是通过控制信号来控制定子线圈的通断，从而实现电机的转动。
控制信号的波形可以是脉冲信号、方波信号等。
三、步进电机的分类步进电机根据其结构和工作原理的不同，可以分为以下几种类型： 1、永磁式步进电机永磁式步进电机的转子由永磁体组成，定子由线圈组成。
当定子线圈通电时，会产生磁场，与永磁体相互作用，从而使转子转动。
永磁式步进电机具有结构简单、工作可靠、转矩大等优点。
2、单相步进电机单相步进电机是一种简单的步进电机，由一组线圈和一个铁芯组成。
当线圈通电时，会产生磁场，与铁芯相互作用，从而使转子转动。
单相步进电机的结构简单，但转矩较小，通常用于一些低功率的应用。
3、双相步进电机双相步进电机是一种常用的步进电机，由两组线圈和一个铁芯组成。
当两组线圈交替通电时，会产生磁场，与铁芯相互作用，从而使转子转动。
双相步进电机具有转矩大、精度高等优点，广泛应用于一些自动化设备中。
4、混合式步进电机混合式步进电机是一种综合了永磁式和电磁式步进电机的特点的电机。
其转子由永磁体和电磁线圈组成，具有转矩大、精度高等优点，广泛应用于一些高精度的自动化设备中。
四、步进电机的应用步进电机具有结构简单、精度高、转矩大等优点，广泛应用于一些自动化设备中。
永磁式步进电机工作原理
目前，市场上比较常用的步进电动机包括反应式步进电动机(VR)、永磁式步进电动机(PM)、混合式步进电动机(HB)和单相式步进电动机等。
永磁式步进电机(PM)，是由磁性转子铁芯通过与由定子产生的脉冲电磁场相互作用而产生转动。
永磁式步进电机的特点：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。
电机里有转子和定子两部分：可以是定子是线圈，步电机系统解决方案转子是永磁铁;也可以是定子是永磁铁，转子是线圈。
应用领域：永磁式步进电机主要应用于计算机外部设备、摄影系统、光电组合装置、阀门控制、核反应堆、银行终端、数控机床、自动绕线机、电子钟表及医疗设备等领域中。
永磁式步进电机的工作原理：当电机的转子为永磁体，电流流过定子绕组时，定子绕组会产生一矢量磁场。
磁场就会带动转子旋转一个角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。
当定子的矢量磁场旋转一个角度。
转子也随着该磁场转一个角度。
每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。
它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。
若改变绕组通电的顺序，电机就会反转。
因此可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
永磁式步进电机由于具有机构简单，低噪音，转速可调的特性。
它广泛地应用于银行办公设备、电信设备、打印机、复印机、传真机、扫描仪、纺织机械、医疗、自动控制、楼宇自控阀门以及舞台灯光，监控系统，电动广告，电动窗帘，科教仪器，空调等领域。
步电机系统解决方案深圳市维科特机电有限公司成立于2005年，是步进电机产品的销售、系统集成和应用方案提供商。
我们和全球产品性价比高的生产厂家合作，结合本公司专家团队多年的客户服务经验，给客户提供有市场竞争力的步进电机系统解决方案。
我们的主要产品有信浓(SHINANO KENSHI)混合式步进电机、日本脉冲(NPM)永磁式步进电机、减速步进电机、带刹车步进电机、直线步进电机、空心轴步进电机、防水步进电机以及步进驱动器、减振垫、制振环、电机引线、拖链线、齿轮、同步轮、手轮等专业配套产品。
永磁式步进电机特点
1、利用PLC实现对步进机的位置控制
【知识点和技能点】
1、工业用步进机的基本结构和工作原理。 2、西门子PLC对步进电机的直接控制方法 5、具有利用PLC实现对步进机位置控制的能力
【项目知识准备】
一、步进机的分类、基本结构和工作原理
（一）定义：步进电机是一种将电脉冲转化为角位 移的执行机构。一般电动机是连续旋转的，而步进 电机的转动是一步一步进行的。每输入一个脉冲电 信号，步进电机就转动一个角度。通过改变脉冲频 率和数量，即可实现调速和控制转动的角位移大小， 具有较高的定位精度，其最小步距角可达0.75°， 转动、停止、反转反应灵敏、可靠。在开环数控系 统中得到了广泛的应用
（二）步进机的分类
永磁式步进电机 反应式步进电机 混合式步进电机
1、永磁式步进电机： 特点：（1）一般为二相， （2）转矩和体积较小， （3）步进角一般为7.5°或15°。
2、反应式步进电机： 特点：（1）一般为三相，
（2）可实现大转矩输出， （3）步距角一般为1.5°， （4）噪声和振动很大。 3、混合式步进电机：混合了永磁式和反应式的优点 特点：（1）它又分为两相和五相。 （2）两相步距角一般为1.8°，而五相步距角
系统设置
1.PLC硬件配置如下:
序号 1
2
名称 CPU
电源模块
型号说明
CPU313C －2DP
PS 307 5A
数量 1
1
2、PLC系统输入、输出点分配：
（1）输入点：
序号 1 2 3 4 5
输入信号名称 按钮SB1（常开） 按钮SB2（常开） 按钮SB3（常开） 按钮SB4（常开） 按钮SB5（常开）
二、PLC直接控制步进电机
永磁电机的特点与功能
永磁电机的特点与功能永磁电机是一种利用永磁体产生恒定磁场来实现电机工作的电机，具有以下特点与功能：特点：1. 高效永磁电机的高效是其最显著的特点之一。
因为永磁体产生的磁场比传统的电磁线圈产生的磁场更为强大，从而可以减小电机内部空气隙，提高转子与定子的耦合效率，并且在布置永磁体和电磁线圈时，可以采用优化的方式来提高磁场的利用率，从而进一步提高电机的效率。
2. 动态响应快由于永磁电机内部磁场强大且固定，因此其转子对磁场的削弱非常敏感，因此响应能力非常高。
这也意味着永磁电机可以快速调节输出转矩或转速。
3. 体积小永磁体由于其体积小，重量轻，因此可以设计出体积小、重量轻的电机，特别适合于需要空间小或轻量化的应用场合。
如：无人机、机器人等。
4. 稳定性好永磁电机的输出和控制可以非常精确地稳定在一定的范围内。
这是因为永磁体具有稳定的磁场，可以在一定的温度范围内保持同样的性能，不会像一般的电磁线圈一样受到温度的影响，从而导致输出不稳定。
功能：1. 恒速运转永磁电机可以非常稳定地运行在一个恒定的转速上，这是由于永磁体固定磁场的作用，在电机转速在工作范围内如果不改变电机输入功率，则电机输出转速可以保持稳定不变。
这使得永磁电机非常适用于需要长时间稳定运行的场合，如：电动汽车。
2. 大转矩低速运行永磁电机具有较高的输出转矩，通常会高于其额定转矩，这意味着永磁电机可以很好地满足需要高功率和大转矩低速运行的场合，如：工业生产线上的驱动装置等。
3. 超高速运转由于永磁电机具有较高的效率和体积小的特点，因此可以在高速旋转下保持稳定和可靠的性能。
这使得永磁电机非常适用于需要高转速或超高速运转的应用场合，如：风力发电机。
综上所述，永磁电机具有高效、动态响应快、体积小、稳定性好等特点，并且具有恒速运转、大转矩低速运行、超高速运转等功能。
这使得永磁电机越来越被广泛地应用于工业、农业、交通等领域，成为新型电力传动技术的重要组成。
步进电机工作原理 知识总结
12
永磁爪极步进电机工作原理图
13
三、步进电动机的常用术语
1、步距角：
指每给一个电脉冲信号电动机转子应转过的角度的理论值。
步距角（°）：θb =360°/m1p 式中 P---转子极对数； m1----动行拍数，通常等于相数或相数 m----电动机相数。
(a) 单步响应特性，图中所示是静态转矩和单步响应的 关系，当输入一次脉冲转子向目标平衡点（A），当 到达A点时由于转子惯量不能马上停止，而要略转过 头。
17
三、步进电机的常用术语
18
三、步进电机的常用术语
负载转矩直到电机停止转动，这时求得临界转矩值，可以得到同 样的特性曲线称这一曲线上的转矩为牵出转矩，这一值肯定比牵 入转矩高。称牵出转矩和牵入转矩之间的范围为工作区域，在这 一区域内运转时必须注意当改变脉冲速率时，不会因误步进或共 振而引起失步。
每段定子内孔圆周上的极片呈爪形作环形 对称排列，外面并绕两套反向串联的环形绕 组，定子两段环形磁钢同向同轴联结径向充 磁。
二、永磁式步进电机机构及 工作原理（爪极型）
5
压圈 齿轮片
齿轮板
机壳
上磁板 号骨架 中磁板
步号骨 进架电机结构图
三角弹片
输出轴杆
轴套 盖板 短钢针 齿轮
引出线组件 出线盒 电路板
16
三、步进电机的常用术语
上负载,再交替任意加上驱动脉冲、停止，使电动 机一会儿启动，一会儿停止，这时电动机不得不有 误动所测得的临界转矩。换而言之如果增加了所吊 砝码的重量，就要引起电动机误转动，这时求得的 临界转矩；表示驱动脉冲同临界转矩之间关系的这 种特性称牵入转矩。
永磁同步电机和步进电机
永磁同步电机和步进电机永磁同步电机和步进电机是两种常见的电机类型，它们在工业和家用电器中都有广泛的应用。
本文将详细介绍永磁同步电机和步进电机的原理、特点和应用。
一、永磁同步电机永磁同步电机是一种以永磁体作为转子磁场源的同步电机。
它与传统的感应电机相比具有较高的效率、较低的噪音和较小的体积。
永磁同步电机的主要特点如下：1. 高效率：由于永磁体提供了转子磁场，永磁同步电机的效率较高，能够达到90%以上。
2. 高功率密度：永磁同步电机的体积相对较小，功率密度较高，适用于空间有限的应用场景。
3. 高转矩密度：由于永磁体提供了较强的磁场，永磁同步电机的转矩密度较大，能够提供较大的输出转矩。
4. 无需励磁：永磁同步电机无需外部励磁设备，简化了系统结构，减少了能耗和维护成本。
永磁同步电机广泛应用于工业领域，如机床、风力发电、轨道交通等。
在家用电器中，永磁同步电机也有诸多应用，如空调、洗衣机、冰箱等。
二、步进电机步进电机是一种将每一步的脉冲信号转换为角位移的电机。
它具有结构简单、控制方便、定位精度高等特点。
步进电机的主要特点如下：1. 精准定位：步进电机可以通过控制脉冲数来实现精确的定位，定位精度可达到数微米。
2. 高可靠性：步进电机没有传统电机中的刷子和换向器，因此具有较高的可靠性和寿命。
3. 高扭矩低速：步进电机在低速情况下仍然能够提供较大的输出扭矩，适用于一些需要较高扭矩的应用场景。
4. 无需反馈：步进电机不需要反馈装置，可以通过控制脉冲数和脉冲频率来控制转速和位置。
步进电机广泛应用于打印机、数控机床、纺织设备、医疗仪器等领域。
在家用电器中，步进电机也有一些应用，如电子钟、电视转台等。
永磁同步电机和步进电机是两种常见的电机类型，它们在工业和家用电器中都有广泛的应用。
永磁同步电机以永磁体作为转子磁场源，具有高效率、高功率密度和高转矩密度等特点；步进电机通过控制脉冲信号实现精确的定位，具有精准定位、高可靠性和高扭矩低速等特点。
永磁同步电机详细讲解
永磁同步电机详细讲解永磁同步电机是一种高效、节能、环保的电机，其具有高效率、高功率密度、高精度控制等优点，被广泛应用于工业、交通、家电等领域。
下面将详细讲解永磁同步电机的工作原理、特点、应用等方面。
一、工作原理永磁同步电机是一种交流电机，其工作原理是利用电磁感应原理，通过交变磁场产生转矩。
其结构由转子和定子两部分组成，转子上装有永磁体，定子上布置有三相绕组。
当三相交流电流通过定子绕组时，会在定子上产生旋转磁场，而转子上的永磁体则会受到磁场的作用而旋转，从而实现电机的转动。
二、特点1. 高效率：永磁同步电机具有高效率、高功率密度的特点，其效率可达到90%以上，比传统电机高出20%左右。
2. 高精度控制：永磁同步电机具有高精度控制的特点，可实现精确的速度、位置控制，适用于需要高精度控制的场合。
3. 高可靠性：永磁同步电机由于没有电刷和电极环等易损件，因此具有高可靠性和长寿命。
4. 节能环保：永磁同步电机具有高效率、低噪音、低振动等特点，能够有效节能和减少环境污染。
三、应用永磁同步电机广泛应用于工业、交通、家电等领域，如：1. 工业领域：永磁同步电机可用于机床、风机、泵、压缩机等设备中，具有高效率、高精度控制等特点，能够提高生产效率和降低能耗。
2. 交通领域：永磁同步电机可用于电动汽车、混合动力汽车、电动自行车等交通工具中，具有高效率、高功率密度等特点，能够提高车辆性能和续航里程。
3. 家电领域：永磁同步电机可用于洗衣机、冰箱、空调等家电中，具有高效率、低噪音、低振动等特点，能够提高家电的性能和使用寿命。
综上所述，永磁同步电机是一种高效、节能、环保的电机，具有高效率、高精度控制、高可靠性等特点，被广泛应用于工业、交通、家电等领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
永磁式步进电机的主要特性简析
永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小；
反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出；
混合式步进电机：是指混合了永磁式和反应式的优点的电机，它又分为两相和无相。
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。
广泛应用于电动工具，吸尘器，水泵，气泵，园林工具，车用冷（暖）风扇，家用电器，自动化办公设备，运动医疗器械等领域。
主要特性
1、步进电机必须加驱动才可以运转，驱动信号必须为脉冲信号，没有脉冲的时候，步进电机静止，如果加入适当的脉冲信号，就会以一定的角度（称为步角）转动。
转动的速度和脉冲的频率成正比。
2、三相步进电机的步进角度为7.5度，一圈360度，需要48个脉冲完成。
3、步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。
4、改变脉冲的顺序，可以方便的改变转动的方向。
因此，打印机、绘图仪、机器人等设备都以步进电机为动力核心。
常州市丰源微特电机有限公司是永磁式步进电机专业生产厂。
公司位于常州市工业重镇戚墅堰，现有厂房面积7500平方米，年生产能力电机800万台。
产品60％出口，主要销往：英国、德国、意大利、美国及东南亚地区。
公司已拥有二十几年的研制、开发、生产、销售经验，本公司产品技术国内领先，已达到国际先进水平。
我们以一流的质量、优质的服务和精湛的技术，赢得广大客户的一致好评。
连年来公司销售额直线上升。
为了公司的持续发展，我们已于2002年开始贯彻推行ISO9001：2000质量管理体系，并通过TÜV SÜD PSB Certification(IQNet、RvA、SAC）质量管理体系认证。
为了公司的持续发展，我们于2006年开始贯彻推行ISO/TS16949：2002质量管理体系，并于2007年3月获TÜV SÜD PSB Certification颁发的ISO/TS16949：2002质量管理体系证书（证书号：TS-2007-0293；IATF Certificate NO.:0046246)。
公司生产的产品获得SGS颁发的ROHS 及CE认证证书。
PM系列永磁式步进电机从10BY到62BY共9个标准机座号为公司主导产品，产品的技术指标已达到国内外同类产品领先水平。
该产品主要用于打印机、复印机、传真机等计算机外部设备及医疗仪器、舞台灯光、工业自动化设备仪器。
公司研制出的永磁式线性步进电机是汽车电喷系统中旁通阀上的控制执行元件，还广泛应用于汽车调光系统和双燃料系统等，现已具备日产5000台的生产能力。
该项目的研制成功填补了国内在该领域的空白。
该产品已于2004年4月取得了《国家轿车质量监督检验中心》合格报告。
HB系列混合式步进电机、VR系列磁滞式步进电机和精密减速步进电机为公司的另一类主要产品，已从研制向批量生产转化。
公司宗旨：“用户的要求就是我们行动的准则”。