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步进电机简介

步进电机，别名脉冲马达，是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，安装在发动机的调速器附近。

步进电机由转子、定子和线圈组成。从其结构形式上可分为反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机、单相步进电机、平面步进电机等多种类型。其具有可以进行低速旋转、可以使用开路（无反馈）实现位置控制等特点，作为重要的执行元件应用于数控机床、智能仪器和自动控制中。工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。

一般电动机都是连续旋转，而步进电动却是一步一步转动的，故叫步进电动机。每输入一个脉冲冲信号,该电动机就转过一定的角度（有的步进电动机可以直接输出线位移，称为直线电动机）。步进电机一般由前后端盖、轴承、中心轴、转子铁芯、定子铁芯、定子组件、波纹垫圈、螺钉等部分构成，步进电机也叫步进器，它利用电磁学原理，将电能转换为机械能，是由缠绕在电机定子齿槽上的线圈驱动的。通常情况下，一根绕成圈状的金属丝叫做螺线管，而在电机中，绕在定子齿槽上的金属丝则叫做绕组、线圈、或相。步进电动机的转子为多极分布,定子上嵌有多相星形连接的控制绕组，由专门电源输入电脉冲信号，每输入一个脉冲信号，步进电动机的转子就前进一步。由于输入的是脉冲信号，输出的角位移是断续的，所以又称为脉冲电动机。 

三角接法与星形接法的区别                    

                

三角接法与星形接法从电机外部看是没有任何区别的，但是在设计过程中存在区别，具体如下：

绕组：

星形接法（图一）指将电机绕组三相末端接在一起，三相首端为电源端，主要应用在高压大型或中型容量的电动机种，定子绕组只引出三根线。

三角形接法（图二）指将三相绕组首尾互相连接，三个端点为电源端，主要应用在低压中型或小小容量的电动机种，定子绕组引出六根线。

功率：星形接法起输出功率小，三角接法起输电机功率大，因此一般4KW以下的大部分电机采用星形接法，大于4KW的采用三角形接法。

电压：对于一个输入线电压为380V的电机而言，如果设计成星形，那么按照220V计算单相电路，如果设计成三角形，那么按照380V计算单相电路

电流：星形接法启动电流较小，三角形接法启动电流是额定电流的4-7倍大，即功率相同的情况下，三角形接法的电机绕组比星形电机的电流小。

启动转矩：在电机功率相同的情况下，星型接法电机起动转矩仅是三角形接法的一半。

外观：三角形的线用得长些细些，星形的线短些粗些，但是在理论上用的材料是一样多。

特性：星形接法电机内部不会产生环流，而因为三相绕组不可能juedui平衡，三相电压总有微小差异，三角接法内部会形成环流造成发热和降低效率。

在非超载且不超频的情况下，电机的旋转位置只取决于脉冲个数，转速只取决脉冲信号的频率
步进电机拥有youxiu的开环能力

步进电机的转子

永磁转子，转子是与定子电路产生的磁场对准的永磁体，可以保证良好的扭矩和自动扭矩，即使没有线圈通电，电机也可抵抗位置变化，缺点是它具有较低的速度和较低的分辨率。当定子线圈通电产生磁场，转子磁铁自动对齐磁场，跟随旋转。

永磁式转子步进电机线圈通电，中间转子自动对齐线圈产生的磁场（图片来自Microchip）线圈通电，中间转子自动对齐线圈产生的磁场（图片来自Faulhaber）这种结构，因为是用磁铁做转子，磁铁磁通量大，进而扭矩大，所以保证了较好的输出扭矩和制动扭矩。所谓制动扭矩（Detent Torque），就是说，无论线圈是否通电，电机都会阻止旋转，这是因为永磁铁和定子之间的相互作用，会产生一定的扭矩，外力必须克服这个扭矩，电机才能动起来。在电机生产厂家的产品目录中，有的也写为齿槽转矩（Cogging Torque），或者残余扭矩（Residual Torque）。当然，有优势也就有劣势。这种结构的不足之处在于，它的转速和步距（分辨率）不高，比如一步转动7.5°-15°，当然好处是体积可以做得很小，比如Φ20mm以下。