1、系統常識：

步進電機和步進電機驅動器構成步進電機驅動系統。步進電機驅動系統的性能，不但取決于步進電機自身的性能，也取決于步進電機驅動器的優劣。對步進電機驅動器的研究幾乎是與步進電機的研究同步進行的。

2、系統概述：

步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行元件。當步進電機驅動器接收到一個脈沖信號（來自控制器），它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。

3、系統控制：

步進電機不能直接接到直流或交流電源上工作，必須使用專用的驅動電源（步進電機驅動器）。控制器（脈沖信號發生器）可以通過控制脈沖的個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。

4、用途：

步進電機是一種控制用的特種電機，作為執行元件，是機電一體化的關鍵產品之一，隨著微電子和計算機技術的發展（步進電機驅動器性能提高），步進電機的需求量與日俱增。步進電機在運行中精度沒有積累誤差的特點，使其廣泛應用于各種自動化控制系統，特別是開環控制系統。   

5、步進電機按結構分類：

步進電機也叫脈沖電機，包括反應式步進電機（VR）、永磁式步進電機（PM）、混合式步進電機（HB）等。

（1）反應式步進電機：

也叫感應式、磁滯式或磁阻式步進電機。其定子和轉子均由軟磁材料制成，定子上均勻分布的大磁極上裝有多相勵磁繞組，定、轉子周邊均勻分布小齒和槽，通電后利用磁導的變化產生轉矩。一般為三、四、五、六相；可實現大轉矩輸出（消耗功率較大，電流****可達20A，驅動電壓較高）；步距角小（最小可做到六分之一度）；斷電時無定位轉矩；電機內阻尼較小，單步運行（指脈沖頻率很低時）震蕩時間較長；啟動和運行頻率較高。

（2）永磁式步進電機：

通常電機轉子由永磁材料制成，軟磁材料制成的定子上有多相勵磁繞組，定、轉子周邊沒有小齒和槽，通電后利用永磁體與定子電流磁場相互作用產生轉矩。一般為兩相或四相；輸出轉矩小（消耗功率較小，電流一般小于2A，驅動電壓12V）；步距角大（例如7.5度、15度、22.5度等）；斷電時具有一定的保持轉矩；啟動和運行頻率較低。

（3）混合式步進電機：

也叫永磁反應式、永磁感應式步進電機，混合了永磁式和反應式的優點。其定子和四相反應式步進電機沒有區別（但同一相的兩個磁極相對，且兩個磁極上繞組產生的N、S極性必須相同），轉子結構較為復雜（轉子內部為圓柱形永磁鐵，兩端外套軟磁材料，周邊有小齒和槽）。一般為兩相或四相；須供給正負脈沖信號；輸出轉矩較永磁式大（消耗功率相對較小）；步距角較永磁式小（一般為1.8度）；斷電時無定位轉矩；啟動和運行頻率較高；是目前發展較快的一種步進電機。

6、步進電機按工作方式分類：可分為功率式和伺服式兩種。

（1）功率式：輸出轉矩較大，能直接帶動較大負載（一般使用反應式、混合式步進電機）。

 

（2）伺服式：輸出轉矩較小，只能帶動較小負載（一般使用永磁式、混合式步進電機）。

7、步進電機的選擇：

（1）首先選擇類型，其次是具體的品種與型號。

（2）反應式、永磁式和混合式三種步進電機的性能指標、外形尺寸、安裝方法、脈沖電源種類和控制電路等都不同，價格差異也很大，選擇時應綜合考慮。

（3）具有控制集成電路的步進電機應優先考慮。

8、步進電機的基本參數：

（1）電機固有步距角：

它表示控制系統每發一個步進脈沖信號，電機所轉動的角度。電機出廠時給出了一個步距角的值，如86BYG250A型電機給出的值為0.9°/1.8°（表示半步工作時為0.9°、整步工作時為1.8°），這個步距角可以稱之為‘電機固有步距角’，它不一定是電機工作時的實際步距角，實際步距角和驅動器有關。

（2）步進電機的相數：

是指電機內部的線圈組數，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。電機相數不同，其步距角也不同，一般二相電機的步距角為0.9°/1.8°、三相的為0.75°/1.5°、五相的為0.36°/0.72° 。步進電機增加相數能提高性能，但步進電機的結構和驅動電源都會更復雜，成本也會增加。

（3）保持轉矩（HOLDING TORQUE）：

也叫****靜轉矩，是在額定靜態電流下施加在已通電的步進電機轉軸上而不產生連續旋轉的****轉矩。它是步進電機最重要的參數之一，通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。由于步