揭秘交流电机工作原理简述步进电机的核心解析
导语：步进电机是一种独特的机电装置，它能够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，步进电机可以实现对其转向、速度和旋转角度的精确控制。在不依赖闭环反馈控制系统的情况下，结合其配套驱动器，步进电机可以构建一个简单、高效且成本较低的开环控制系统。
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
步进驱动器根据外来的控制脉冲和方向信号，通过复杂的逻辑处理来控制步进電機線圈以确定性的时序进行正向或反向通電，使得電機進行順向/逆向旋轉或者保持静止。以1.8度两相步進電機為例，当兩相绕组同时励磁时，输出轴静止并锁定位置；当其中一相绕组励磁变化，则沿着既定的方向旋转一步( 1.8度)。连续按顺序改变每个绕组中的励磁方向，可以实现连续高精度旋转。此过程中，每完成200个周期即可完成一次完整360度旋转。
两种类型：
双极性：每相上只有一个绕组线圈，在同一时间内只需切换四个电子开关。
单极性：每相上有两个极性不同的绕组线圈，只需切换四个电子开关。双极性模式提供40%更多力矩。
加速减速运动管理：
双极性二次调制
单极性微分调制
特点：
精准位置操控：输入脉冲数量决定输出轴位移角，小于0.01°。
精确速度调整：通过调整输入频率可实现任意速度设定，无需齿轮箱。
正负运行及急停功能：在整个工作范围内都能有效操控力矩与位置，无论是高速还是低速均适用。
长期使用寿命保证: 无刷设计延长了设备使用寿命，大多数故障来自于轴承损坏。
振动噪音问题解决方案：
A. 避免共振带
B. 微分模式运作
小结：
由于其独特优势，如无需反馈系统且经济实用，而又能获得良好的精度，因此在机械设计中广泛应用于同步带轴、滚珠丝杠轴等场景。而生活中也常见于打印机、扫描仪、三维打印等设备之中。
