步进电动机的工作原理是什么？

Question

如题所述

Answer 1

步进电动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（即步进角）。
步进电机是通过电脉冲信号控制的一种电机，电机的旋转运动是电机内部的线圈按照一定的顺序通电、断电而产生的旋转磁场引起的。
工作原理主要包含两个过程：磁化过程和旋转过程。
磁化过程是电机正常工作的必要条件，它是在电机定子、转子铁芯中产生磁场的过程。
根据定、转子铁芯的极性不同，步进电机分为单相、两相、三相和多相等几种。
以三相步进电机为例，三相步进电机有三组完全相同的绕组，当三相绕组在定子铁芯的任意不同相对应的通电时，就会产生磁通势，产生旋转磁场，且方向各不相同。
旋转过程是在旋转磁场作用下，转子绕组中产生感应电流，并受到磁场力的作用而使转子旋转。
步进电机的旋转方向及转子的各相齿槽的齿向与所通电励磁绕组的励磁方向有关。
当某一励磁绕组被励磁时，便有相应的齿槽对准定子各相励磁绕组的中心线，这时若其另两个绕组被同时励磁，则转子便会以一定的方向对准其中一相磁场的中心线旋转。
如改变通电的顺序，则电机旋转的方向也随之改变。

Answer 2

步进电动机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移(或线位移)的电磁装置，是一种特殊的电动机。一般电动机都是连续转动的，而步进电动机则有定位和运转两种基本状态，当有脉冲输入肘步进电动机一步一步地转动，每给它一个脉冲信号，它就转过一定的角度。步进电动机的角位移量和输入脉冲的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步，因此只要控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。在没有脉冲输入时，在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位状态。
在电动机定子上有A、B、C三对磁极，磁极上绕有线圈，分别称之为A相、B相和C相，而转子则是一个带齿的铁心，这种步进电动机称之为三相步进电动机。如果在线圈中通以直流电，就会产生磁场，当A、B、C三个磁极的线圈依次轮流通电，则A、B、C三对磁极就依次轮流产生磁场吸引转子转动。
1、可以用数字信号直接进行开环控制,整个系统简单廉价。
2、位移与输入脉冲信号数相对应,步距误差不长期积累,可以组成结构较为简单又具有一定精度的开环控制系统,也可在要求更高精度的组成闭环控制系统。
3、无刷,电动机本体部件少,可靠性高。
4、易于起动,停止,正反转及速度响应性好。
5、停止时可有自锁能力。
6、步距角可在大范围内选择,在小步距情况下,通常可以在超低转速下高转距稳定运行,通常可以不经减速器直接驱动负载。
7、速度可在相当宽范围内平滑调节,同时用一台控制器控制几台步进电动机可使它们完全同步运行。
8、步进电动机带惯性负载能力较差。
9、由于存在失步和共振,步进电机的加减速方法根据利用状态的不同而复杂化。
10、需要专用的伺服控制器控制,不能直接使用普通的交直流电源驱动。本回答被网友采纳