步进电机介绍_步进电机 csdn

一、什么是步进电机：

步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。因此，步进电动机又称脉冲电动机。

比如一个两相的步进电机，那么给一个脉冲信号，则他就会旋转1.8度。如果是个脉冲，则旋转18度。

运动形式：一步一进。
脉冲数量：控制旋转角度。
脉冲频率：控制旋转速度。

二、步进电机的类型：

三、步进电机的规格：

四、步进电机的品牌：

两相的步进电机的步距角1.8度。

五、步进电机的特性：

步进电机的选型：

步进电机种类的选择：1、由PM型、VR型、HB型来选定
  步进电机按转子的构造大体分为：由板金爪极与圆筒线圈组成的定子和永磁铁氧体转子组成的PM型步进电机；转子不使用永久磁铁的VR型步进电机；转子由两个磁极中间加一个磁铁组成的HB型步进电机三种类型，其各自的特点如下表【步进电机的种类与特点】所示。表 . 步进电机的种类与特点

选用步进电机时，要先选择步进电机的类型。此时，如上表所示，要考虑转矩、步距角、时间常数及价格4点，以此判断何种步进电机合适。

选用步进电机时，实际还要考虑位置控制精度、使用速度范围、负载传动方式（弹簧负载、摩擦负载、齿轮负载、皮带传动、螺旋传动）、噪音与振动、周围温度、使用环境（尘埃、油、湿度）等因素。

例如PM型轴承不像HB型使用滚珠轴承，而是用金属滑动轴承，如施加弹性负载时，采用皮带传递负载或利用滚珠丝杠进行转矩传动，金属滑动轴承的径向载荷或止推载荷的允许值出现故障的情况会很多，并且需要注意PM型步进电机的使用温度范围。

VR型步进电机作伺服电机使用时要进行闭环控制，所以很少使用VR型步进电机。原因是其价格接近HB型步进电机，分辨率只有HB型步进电机的1/2，并且不如永磁电机效率高，而且其暂态特性差。HB型步进电机转矩大、分辨率高，多用于位置定位或低速运行，但易产生振动或噪声问题。

1）两相PM型步进电机

（1）优点：

① 便宜。一般比同等大小的 HB型步进电机的价格低 1/2  ② 跟HB型步进电机比较，气隙大，爪极构造，步距角度大，即同一转速情况下，相切换的次数少、噪音较低。  
2）缺点：  
① 因分辨率低（步距角 7.5°比较大）的关系，位置定位误差比HB型要差，特别是1相激磁时的角度精度会更差。半步距的位置精度一般不好，PM型位置定位若非2相激磁，要达到满意的位置精度一般很难。低速范围（在200rpm以下）的转矩波动大。  ② 因气隙大，爪极的根部容易产生磁饱和，从而造成输出转矩小。  ③ 轴承采用金属滑动轴承，寿命短。  ④ 转子一般使用铁氧体磁极，温度特性不好，如长期使用，转矩下降比 HB 型要大。

2）两相 HB型步进电机

（1）优点：  
① 分辨率高（一般步距角 1.8°的较多）而被广泛使用。  ② 转矩大。  ③ 与多相 HB型步进电机比较，驱动功率管用量多，但价格便宜。 
缺点：
① 特别低速时振动大，60rpm附近容易产生共振。  ② 高速时的噪音大。  ③ 跟多相HB型比较，半步进时的转矩波动大（1：14）。  ④ 相同步距角的步进电机与多相电机比较，线圈阻抗大，高速时转矩小。

3）三相 HB型步进电机

1）优点：  
① 分辨率是两相电机的1.5倍，能进行高精度位置定位。  ② 定子的主极数为6，交链磁通大，而且两相激磁时的转矩合成效率比两相电机好，转矩较高。  ③ 能Y接线或△接线，3端子6个功率管，比两相电机8个功率管少。  ④ 因三相结构的关系，激磁电流的三次谐波被抵消，振动和噪音比两相电机小。  ⑤ 齿槽转矩由两相电机的4次谐波变为三相电机的6次谐波，齿槽转矩比两相电机小。 （2）缺点：若为12主极，则比两相电机的8主极结构要复杂。

要依据以上特点，正确选择合适用途的步进电机种类，最初正确的选择可避免因使用不当出现的麻烦。如希望正确选用电机种类，应该注意负载要求的输出转矩或步距角及最佳的驱动方式。

步进电机的参数：

案例：