一、前言
步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓�(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、
停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個(gè)脈沖信號，
電機則轉過(guò)一個(gè)步距角。這一線(xiàn)性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特
點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。
雖然步進(jìn)電機已被廣泛地應用，但步進(jìn)電機并不能象普通的直流電機，交流電機在常規下使用。它
必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅動(dòng)電路等組成控制系統方可使用。因此用好步進(jìn)電機卻非易事，它
涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專(zhuān)業(yè)知識。
目前,生產(chǎn)步進(jìn)電機的廠(chǎng)家的確不少，但具有專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，能夠自行開(kāi)發(fā)，研制的廠(chǎng)家卻非常少，
大部分的廠(chǎng)家只一、二十人，連最基本的設備都沒(méi)有。僅僅處于一種盲目的仿制階段。這就給用戶(hù)
在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。簽于上述情況，我們決定以廣泛的感應子式步進(jìn)電機為例。敘
述其基本工作原理。望能對廣大用戶(hù)在選型、使用、及整機改進(jìn)時(shí)有所幫助。
二、感應子式步進(jìn)電機工作原理
（一）反應式步進(jìn)電機原理
由于反應式步進(jìn)電機工作原理比較簡(jiǎn)單。下面先敘述三相反應式步進(jìn)電機原理。
1、結構：
電機轉子均勻分布著(zhù)很多小齒，定子齒有三個(gè)勵磁繞阻，其幾何軸線(xiàn)依次分別與轉子齒軸線(xiàn)錯開(kāi)。0、
1/3 て、2/3 て,（相鄰兩轉子齒軸線(xiàn)間的距離為齒距以て表示），即A 與齒1 相對齊，B 與齒2 向右錯
開(kāi)1/3 て，C 與齒3 向右錯開(kāi)2/3 て，A'與齒5 相對齊，（A'就是A，齒5 就是齒1）
2、旋轉：
如A 相通電，B，C 相不通電時(shí)，由于磁場(chǎng)作用，齒1 與A 對齊，（轉子不受任何力以下均同）。如B
相通電，A，C 相不通電時(shí)，齒2 應與B 對齊，此時(shí)轉子向右移過(guò)1/3 て，此時(shí)齒3 與C 偏移為1/3
て，齒4 與A 偏移（て-1/3 て）=2/3 て。如C 相通電，A，B 相不通電，齒3 應與C 對齊，此時(shí)轉
子又向右移過(guò)1/3 て，此時(shí)齒4 與A 偏移為1/3 て對齊。如A 相通電，B，C 相不通電，齒4 與A 對
齊，轉子又向右移過(guò)1/3 て這樣經(jīng)過(guò)A、B、C、A 分別通電狀態(tài)，齒4（即齒1 前一齒）移到A 相，
電機轉子向右轉過(guò)一個(gè)齒距，如果不斷地按A，B，C，A……通電，電機就每步（每脈沖）1/3 て,
向右旋轉。如按A，C，B，A……通電，電機就反轉。
由此可見(jiàn)：電機的位置和速度由導電次數（脈沖數）和頻率成一一對應關(guān)系。而方向由導電順序決
定。
不過(guò)，出于對力矩、平穩、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC－C-CA-A 這種導電
狀態(tài)，這樣將原來(lái)每步1/3 て改變?yōu)?/6 て。甚至于通過(guò)二相電流不同的組合，使其1/3 て變?yōu)?/12
て，1/24 て，這就是電機細分驅動(dòng)的基本理論依據。
不難推出：電機定子上有m 相勵磁繞阻，其軸線(xiàn)分別與轉子齒軸線(xiàn)偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1 。并
且導電按一定的相序電機就能正反轉被控制??這是步進(jìn)電機旋轉的物理條件。只要符合這一條件我們
理論上可以制造任何相的步進(jìn)電機，出于成本等多方面考慮，市場(chǎng)上一般以二、三、四、五相為多。
3、力矩：
電機一旦通電，在定轉子間將產(chǎn)生磁場(chǎng)（磁通量Ф）當轉子與定子錯開(kāi)一定角度產(chǎn)生力F 與（dФ/d
θ）成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br 為磁密，S 為導磁面積 F 與L*D*Br 成正比L 為鐵芯有效長(cháng)度，
D 為轉子直徑 Br=N?I/R N?I 為勵磁繞阻安匝數（電流乘匝數）R 為磁阻。
力矩=力*半徑
力矩與電機有效體積*安匝數*磁密成正比（只考慮線(xiàn)性狀態(tài)）因此，電機有效體積越大，勵磁安匝
數越大，定轉子間氣隙越小，電機力矩越大，反之亦然
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