技术手册 步进电动机篇

2018年5月时的信息。

“电动机”是将电能转换为动力的装置，在物体运动和停止的场合中必定存在电动机。步进电动机也是其中之一，具有“精密旋转停止”性能的电动机。

本技术手册以混合型为中心，帮助理解步进电动机，以便更好地发挥其特性，对结构、旋转原理、各种特性进行说明。

目录

前言 步进电动机的历史记录

  • 1.步进电动机的特征
    • 1.1.步进动作
    • 1.2.高分辨率和高精度定位运行
    • 1.3.旋转量与脉冲数成比例
    • 1.4.转速与脉冲速度成比例
    • 1.5.停止状态下的位置保持
    • 1.6.高同步性
  • 2.步进电动机的种类
    • 2.1.PM型步进电动机
    • 2.2.VR型步进电动机
    • 2.3.混合型步进电动机
  • 3.混合型步进电动机的结构与工作原理
    • 3.1.混合型步进电动机的结构
    • 3.2.保持力的产生
    • 3.3.配设节距与步进动作
    • 3.4.步距角
    • 3.5.5相步进电动机
  • 4.步进电动机的特性
    • 4.1.静特性
    • 4.2.过渡特性
    • 4.3.动态特性
    • 4.4.温度特性
    • 4.5.噪声特性
  • 5.驱动电路
    • 5.1.接线方式
    • 5.2.励磁方式与励磁程序
    • 5.3.驱动方式
    • 5.4.微步驱动
    • 5.5.新的驱动方法
  • 6.控制器的种类与特征
    • 6.1.步进电动机的运动
    • 6.2.控制器的种类
    • 6.3.步进电动机的网络控制
  • 7.步进电动机的理论
    • 7.1.旋转体的力学
    • 7.2.感应电压与转矩
    • 7.3.步进电动机的d-q坐标系表示
  • 结语
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1 步进电动机的特征

即使不使用传感器和刹车也能以精确的速度旋转，并能在精确的位置停止，这是步进电动机的特征。因此，可以轻松配置定位运行系统。

1.1 步进动作

一般来说，电动机给人的印象是连续旋转，但步进电动机是在每次脉冲信号输入到驱动电路（驱动器）时以一定角度旋转，因此即使不使用旋转量检测器也能实现精确运行。

步进电动机的运动是，当脉冲信号快时看起来像连续旋转，但脉冲信号慢时则像时钟指针那样的间歇性旋转。例如，在2相步进电动机的情况下，基本动作是如图1.1所示，每次1.8°的移动。

2相步进电动机
图1.1 2相步进电动机

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