步進電機也叫器它利用電磁學(xué)原理將電能轉(zhuǎn)換為機械能人們早在

系統(tǒng)(玩具、雨刷、尋呼機、機械和機等)的日益流行，步進電機的使機和永磁步進電機。本文重點更為簡單也更常用的永磁步進電機步進電機的構(gòu)現(xiàn)在假設(shè)構(gòu)造一個定子上纏繞有兩個繞組的電機內(nèi)置一個能夠繞中心任轉(zhuǎn)動的磁鐵，這個可旋轉(zhuǎn)部分叫做轉(zhuǎn)子。圖2給出了一種簡單的電機，叫圖2a所示方向給繞組1輸送電流，而繞組2再假再假 切斷繞組1中的電流，而按圖2b所示方向給繞組2輸送電流，接著 再將繞組2的電流切斷，按照圖2c的方向給繞組1輸送電流，然 又切斷繞組1中的電流，按照圖2d所示方向給繞組2輸送電流，最后 再一次切斷繞組2中的電流，并給繞組1輸送如圖2a所示的電流至此 對電機繞組完成了一個周期的電激勵，電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)了一整圈如 用1秒鐘順序完成了圖2所示的這4個步驟，那么電機的電頻率就fe=fm*P/2其中，fe代表電機的電頻率，fm代表其機械頻率，而P從圖從圖2 1step=180°/P由等式(2)可知，一個雙極電機每動作一次可以旋轉(zhuǎn)180°/2=90°，這與在精度在15°和0.9°之間。圖3給出的例子是一個雙相、6極步進電機，其中包含3個 6個磁極。第一步，如圖3a所示， 極指向其頂部的磁場，于是，轉(zhuǎn)子的南極(圖3a中紅色的“S”一端)轉(zhuǎn)向了該圖的上方。接著，在圖3b中， 動了30°。第三步，在圖3c中， 個北極指向圖下方的磁場，從而又使轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)30°到達圖3c所示的位置。而在圖3d中， 場，再一次使轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)30°，到達圖3d所示的位置。最后， 1施加電壓，產(chǎn)生一個如圖3a所示的北極指向定子上方的磁場，使得轉(zhuǎn)子順時針也就是說，該電機的電頻率是機械頻率的3倍，這一結(jié)果符合等式(1)。此外，從圖3和等式(2)也能看出，該電機的轉(zhuǎn)子每一步旋轉(zhuǎn)30°仍然只使電機旋轉(zhuǎn)90°，就象圖2和圖3中一樣，但因為同時激勵兩個電機繞組既 知道了一系列激勵會使步進電機旋轉(zhuǎn)接下來就要設(shè)計硬件來實 從圖4中可以看 怎樣激勵雙相電機的繞組才能使電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)圖中電機內(nèi)的繞組抽頭分別被標為1A、1B、2A和2B。其中，1A和1B是繞組1的兩個抽頭，2A和2B則是繞組2的兩個抽頭。，，和2A施加一個正電壓，而將1A和2B電機兩根抽頭的電路。H橋通過一個電阻連接到一個電壓固定的直流電源(其幅度可根據(jù)電機的要求選取)，然后，該電路再經(jīng)過4個開關(guān)(S1、S2、S3因此叫做H邏輯1，于是，可以閉合開關(guān)S1S4，并斷開開關(guān)S2S3。接著，需要將抽頭2A設(shè)為邏輯1，2B設(shè)為邏輯0，于是，可以閉合S2、S3，并斷開S1和S4。與此類似，第三步可以閉合S2、S3S1S4，第四步則可以閉合S1、S4S2、S3注意，如果R=0，而開關(guān)S1和S3又 同時閉合，那么流經(jīng)開關(guān)的電前 已 頭C有 會遇到一些抽頭沒有標注的電機，如 清楚步進電機的構(gòu)造抽頭之間阻抗通常為無窮大。如果經(jīng)測量，抽頭A和C之間的阻抗為100那么抽頭那么抽頭BC之間的阻抗也應(yīng)是100歐姆，而A和B之間的阻抗為200S1斷開，S2閉合時，電流流向變?yōu)橛勺笾劣?。因此，僅用兩個開關(guān)就能改變電流的流向(而在雙極電機中需要4個在知道了單極電機和雙極電機的構(gòu)造原理之后 遇到一個沒有標示的電機時 就能自己推導(dǎo)出抽頭和繞組的關(guān)系。帶4個本文前 的電機控制理論可以采用全硬件方案實現(xiàn)也可以用微控制10M歐姆，用于限制流入晶體管基極的電流。每個晶體管的發(fā)射極均接地，集電流從電流從+V流經(jīng)中心抽頭和T1的基極，然后由T1的發(fā)射極輸出。但此時do2于斷開狀態(tài)，因此電流無法流經(jīng)T2。這樣推理下去， 微控制器或DSP編 ，實現(xiàn)這些序列我本人在一塊使電機反向旋轉(zhuǎn)，只需按與表4也無法跟上，開始跳動(skip)。如果這時再降低歐姆aitTime，電機很可能干，、除了本文重，、除了本文重 刷老化問題，因此 比有刷直流電機長很多作者：DanSimon步進電的運轉(zhuǎn)狀態(tài)與普通電不同它隨供給電源的脈沖一步一步的轉(zhuǎn)動是一種數(shù)字電步進電能隨供給的電源脈沖數(shù)轉(zhuǎn)動相應(yīng)步數(shù)，而每一步的角度是固定的，所以步進電能按控制轉(zhuǎn)動所需的圈數(shù)、角度，廣泛應(yīng)用在數(shù)控機床、自動化設(shè)備、儀器儀表等行業(yè)。本節(jié)介紹應(yīng)用最廣的反應(yīng)式步進電。圖2是步進電的轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)子上沒有線圈，但在外圓周有40個小齒，齒寬與齒間隔大小一樣圖4是繞有線圈的定子與裝有轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子組裝圖三相線圈分為A、B、C三個線圈，圖5是用三個開關(guān)晶體管向三個線圈供電的連接圖：三個線圈的一，為了清楚的演示該步進電機模型的工作狀態(tài)取模型的正視圖來作動畫，圖6是模型的正視圖，清楚的顯示了三相線圈的組合與連接，黃色線圈是A相線圈、綠色線圈是BC，下面從動畫中截取幾幅畫面，并用這些畫面來介紹該步進電機的工作原理。圖7是BG1導(dǎo)通A相第一個控制脈沖來時，BG1BG2導(dǎo)通，B相線圈通電，磁通按最近的路徑閉合，在磁力拉動下，在磁力拉動下，轉(zhuǎn)子向逆時針方向轉(zhuǎn)動，圖9是轉(zhuǎn)到1.5度時的位置在磁力拉動下，轉(zhuǎn)子向逆時針方向轉(zhuǎn)動到9度，見圖14，此時狀態(tài)與初始位置圖7相同