了解用于运动控制的步进电机类型和操作模式

步进电机通常是运动控制系统中极为重要的组件。从广义上讲，步进电动机与传统的交流感应型电动机相似，因为它们既有定子又有转子。但是，相似之处到此为止。步进电动机是直流同步电动机的一种。感应电动机的旋转在很大程度上是不可控制的，而步进电动机的旋转却可以非常精确地控制。步进电机即使在静止状态下也可以产生完整的瞬时扭矩。这对于运动控制应用非常有用，在这些应用中，精度，可重复性和功率至关重要。

步进电动机的类型

步进电机主要有三种类型：

永磁步进机。PM步进电机的转子由永磁体构成，永磁体与定子的电磁体相互作用以产生旋转和转矩。PM步进机通常具有较低的功率要求，并且每单位输入功率可产生更大的扭矩。

可变磁阻步进器。VR步进转子没有内置永磁体。相反，它们由普通铁制成，类似于齿轮，在转子的圆周上有突起或“齿”。齿导致VR步进器具有很高的角度分辨率;但是，这种精度通常是以扭矩为代价的。

混合同步步进器。HS步进电机的转子具有PM和VR步进电机的最佳功能。HS电动机的转子具有一个永磁体铁芯，而圆周则由普通铁制成并带有齿。因此，混合同步电动机具有高角度分辨率和高扭矩。

操作模式

步进电机具有三种主要的运行模式。以200齿的转子为基本示例，运行模式为：

全步模式。电动机轴每旋转360°，转子就会经过200个不同的步骤，每个步骤精确地为1.8°。在全步运行期间，定子上的两个相总是通电。这提供了最大的扭矩，但是角度分辨率受到转子上齿数的限制。

半步模式。电动机轴每旋转360°，转子就会经过400个不同的步骤，每个步骤精确地为0.9°。在半步运行过程中，定子上的一相或两相通电会交替出现。这样可以提供两倍的角度分辨率，以提高定位精度，但要以转矩为代价。

微步模式。电动机轴每旋转360°，转子就会经过51,200个不同的步骤，每个步骤精确地为0.007°。在微步操作期间，定子上的相可以通电，断电或部分通电。此模式用于需要高精度定位的应用中，尽管扭矩额定值可以降低多达30%。

重要注意事项

在为您的应用选择步进电机时，分析电机的转矩-速度曲线非常重要。该数据应从制造商处获得，是给定速度下电动机转矩的图形表示。电动机的转矩-速度曲线必须与应用程序的要求紧密匹配，否则，系统的性能将达不到预期。了解更多电机专业知识及技巧，可加入qq群136274082，业内专业老师傅解答。