探秘电机世界步进电机的精髓与奇迹
导语：步进电机是一种独特的机电装置，它能直接将电脉冲转换为机械运动。通过精确控制施加在电机线圈上的电脉冲顺序、频率和数量，步进电机能够实现对转向、速度和旋转角度的精确控制，无需闭环反馈系统即可实现高效位置和速度控制。
基本结构与工作原理
步进电机的基本结构（如图1所示）
工作原理
步进驱动器根据外部的控制信号，通过内部逻辑处理，将两相绕组按一定时序正向或反向通电，使得电机以确定方向旋转，或保持锁定。在1.8度两相步进模式下，每次变向变化导致输出轴移动1.8度，当完成200个周期后，整体旋转一周。此过程中，由于每次励磁都发生在同一绕组内，因此不需要复杂的电子开关设计，而是简单易行。
两相步进有双极性和单极性两种形式：
双极性型每相只有一个绕组线圈，需八个电子开关进行顺序切换。
单极性型每相有两个互补绕组线圈，只需四个电子开关交替操作。双极性模式提供更大的力矩，但功耗较高；单极性模式则更加节能，但力矩略低。
加速/减速运动控制
特点分析：
精准位置控制：依据输入脉冲数计算出轴转动角度，小于10毫弧秒。
精确速度调节：以输入频率调整，可以实现精细调节。
正反方向运行及急停功能：全范围内有效地操控力矩与位置，在静止状态仍保持一定力矩输出。
低速稳定运行及长寿命：无刷设计延长使用寿命，大幅降低维护成本。
振动与噪音问题解决：
A. 避免共振区间
B. 微分细分驱动模式
微分增强了平稳运行，同时降低噪声，为用户提供更舒适的使用体验。
小结：
在各种机械应用中，如同步带轴直线化或滚珠丝杠轴直径化等场合，步进技术展现其卓越之处。由于不依赖闭环系统，它们经济实用且性能优异，被广泛应用于打印设备、扫描仪、摄影设备以及银行自动柜员机等多方面领域。
