步進電機是一種專門設計的直流電機，可以通過向相繞組提供勵磁脈沖來驅(qū)動。不能僅通過連接電源的正負極引線來驅(qū)動它們。它們由控制器生成的步進序列驅(qū)動。步進電機按照此順序逐步移動。

由于步進電機能夠逐步移動，因此它們在工業(yè)自動化和機器人技術中得到了應用。這些電機用于 IC 制造單元。這些電機在 CNC（計算機數(shù)字控制）機器和 xy 繪圖儀的設計中起著不可或缺的作用。

步進電機要應用在工業(yè)、航天、機器人、精密測量等領域,如跟蹤衛(wèi)星用光電經(jīng)緯儀、軍用儀器、通訊和雷達等設備,細分驅(qū)動技術的廣泛應用,使得電機的相數(shù)不受步距角的限制,為產(chǎn)品設計帶來了方便。目前在步進電機的細分驅(qū)動技術上,采用斬波恒流驅(qū)動,儀脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動、電流矢量恒幅均勻旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制止，大大提高步進電機運行運轉(zhuǎn)精度,使步進電機在中、小功率應用領域向高速且精密化的方向發(fā)展。

步進電機工作原理

步進電機是直流電機具有場配置在該轉(zhuǎn)子中永磁鐵的形式，兩個，三個或四個線圈組，稱為階段，放置在轉(zhuǎn)子周圍的定子。繞組連接到外部邏輯驅(qū)動器，該驅(qū)動器按順序向繞組提供電壓脈沖。電機響應這些脈沖并在指令下執(zhí)行啟動、停止和反向操作。

轉(zhuǎn)子和定子都有確定的齒數(shù)以適應設計的步距角。步距角定義為轉(zhuǎn)子響應每個脈沖的角位移。轉(zhuǎn)子位置取決于步距角和脈沖數(shù)。旋轉(zhuǎn)速度取決于脈沖速率（而不是電源電壓）被精確控制；從而使步進電機成為涉及精確定位的操作的理想驅(qū)動器。與控制和伺服電機不同，不需要反饋控制繞組來閉合回路并監(jiān)控轉(zhuǎn)子的位置和速度。

步進電機系統(tǒng)必須以允許電機克服驅(qū)動系統(tǒng)慣性的速率加速和減速。因此，轉(zhuǎn)子的直徑較小，長度較長。如果步進電機動態(tài)過載，它會滑相。這些電機適合負載在電機容量范圍內(nèi)的應用。

步進電機的基本分類

步進電動機的結構形式和分類方法較多，一般按勵磁方式分為磁阻式、永磁式和混磁式三種；按相數(shù)可分為單相、兩相、三相和多相等形式。反應式步進電機為主。步進電機的運行性能與控制方式有密切的關系，步進電機控制系統(tǒng)從其控制方式來看，可以分為以下三類：開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)。半閉環(huán)控制系統(tǒng)在實際應用中一般歸類于開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)中。

根據(jù)結構類型，步進電機可分為可變磁阻 (VR) 步進電機、永磁 (PM) 步進電機和混合式步進電機三種類型。

可變磁阻 (VR) 步進電機，可變磁阻步進電機是轉(zhuǎn)子由鐵磁物質(zhì)制成的電機。因此，當定子被激勵時，它會變成一個電磁體，轉(zhuǎn)子會感覺到朝指定方向的拉力。鐵磁物質(zhì)總是試圖在最小磁阻路徑中調(diào)整自己。通過激勵線圈，產(chǎn)生磁場并改變氣隙磁阻。因此它被稱為可變磁阻步進電機。在這種電機中，電機的方向與繞組中電流的方向無關。

永磁 (PM) 步進電機，這里轉(zhuǎn)子被永久磁化。因此，電機的運動是由于定子和轉(zhuǎn)子磁極之間的吸引力和排斥力。在這種電機中，電機的方向直接取決于繞組中電流的方向，因為磁極反轉(zhuǎn)，從而改變流過轉(zhuǎn)子的電流方向。

混合式步進電機，顧名思義，混合式步進電機是一種旨在通過結合永磁步進電機和可變磁阻步進電機的優(yōu)點來提供更高效率的電機。VR 和 PM 步進電機是較常見的步進電機類型。唯一的區(qū)別是，在可變磁阻步進電機中，轉(zhuǎn)子由鐵磁物質(zhì)制成，而在永磁步進電機的情況下，轉(zhuǎn)子是永久磁化的。