步進(jìn)電機(jī)工作原理講解

Word步進(jìn)電機(jī)工作原理講解網(wǎng)上一些（視頻）做的花里胡哨的，有的描述錯(cuò)誤，有的關(guān)鍵地方?jīng)]有介紹，本文借助視頻里的截圖詳細(xì)介紹一下（步進(jìn)電機(jī)）原理。

步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子：

定子是一個(gè)永磁體，每一個(gè)磁極各套上帶有齒輪形狀的導(dǎo)磁材質(zhì)。

注意看下圖兩個(gè)磁極齒輪，是互相錯(cuò)開一個(gè)角度的。這和定子繞線有關(guān)系，后面會(huì)介紹。

步進(jìn)電機(jī)定子：

由下面圖可以看出，定子也有導(dǎo)磁齒輪，并且定子尺數(shù)較轉(zhuǎn)子多幾個(gè)，這樣就會(huì)導(dǎo)致有的電極對(duì)齊，有的電極就會(huì)錯(cuò)開一個(gè)角度。定子實(shí)際上就是（電磁鐵），通過控制電流方向，改變電磁鐵極性實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。注意定子的繞線方向，定子面向轉(zhuǎn)子的一側(cè)極性是一樣的，但是轉(zhuǎn)子有兩個(gè)極性，這就是轉(zhuǎn)子的導(dǎo)磁材質(zhì)上下錯(cuò)開一個(gè)角度的原因。運(yùn)動(dòng)時(shí)一邊產(chǎn)生推力，一邊產(chǎn)生吸力。

步進(jìn)電機(jī)（工作原理）：

當(dāng)出現(xiàn)如下供電方式時(shí)，紅色齒輪和轉(zhuǎn)子齒輪異性相吸對(duì)齊，黃色齒輪異性排斥錯(cuò)開一個(gè)角度。

改變供電方式，更換另一組線圈，下圖中綠色齒輪異性相吸，藍(lán)色齒輪同性排斥，齒輪開始加速轉(zhuǎn)動(dòng)。

最終綠色齒輪對(duì)齊，如下：

繼續(xù)更換供電方式，產(chǎn)生如下極性，黃色齒輪有吸合趨勢(shì)，紅色齒輪有排斥趨勢(shì)，齒輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

最終黃色齒輪對(duì)齊，如下：

就這樣不停地變換極性，使轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢詫?shí)現(xiàn)正傳反轉(zhuǎn)，加速減速等等

細(xì)分等等。

步進(jìn)電機(jī)細(xì)分介紹：

上面介紹的步進(jìn)電機(jī)的工作方式每時(shí)每刻只有一組線圈供電，走一步的角度固定，平滑性不太好，如果能夠減小步距角會(huì)大大提升性能。如果給兩組線圈同時(shí)通電，那么在雙磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子會(huì)停留在中間位置，也就是走了半個(gè)步距角，這就是步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分技術(shù)。步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分技術(shù)是一種可以顯著改善步進(jìn)電機(jī)綜合使用性能的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)。通過控制各相繞組中的（電流），使它們按一定的規(guī)律上升或下降，即在零電流到最大電流之間形成多個(gè)穩(wěn)定的中間電流狀態(tài)，相應(yīng)的合成磁場(chǎng)矢量的方向也將存在多個(gè)穩(wěn)定的中間狀態(tài)，轉(zhuǎn)子按細(xì)分步距旋轉(zhuǎn)。如下圖所示：

第一個(gè)穩(wěn)態(tài)，一組線圈通電。

第二個(gè)穩(wěn)態(tài)兩組線圈同時(shí)通電，轉(zhuǎn)子受力方向如下圖所示