解析步进电机精髓揭秘国产十大伺服电机排名之冠的工作原理与特性
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化为机械运动。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
步进驱动器根据外来的控制信号，通过内部逻辑进行处理，以一定时序正向或反向通電，使得绕组产生力矩，从而实现轴的旋转或锁定。在1.8度两相步进电机中，当两相同时励磁，即使在额定当前下也保持锁定的最大力矩。如果其中一相绕组变换励磁方向，则按照既定的方向旋转一步(1.8度)。连续按顺序变换励磁方向，可实现连续、高精度的旋转。每完成一周需要200个步骤。
两相步进有双极性和单极性形式：
双极性模式，每相只有一个绕组线圈，需八个电子开关切换。
单极性模式，每相有两个交替励磁线圈，只需四个电子开关切换。
加速/减速运动控制
2 相(双极性)步进
2 相(单极性)步先
特点：
• 精准位置控制：依据输入脉冲数确定轴位角，误差小于1/10度，不累积。
• 精确速度：以输入频率调节，可以方便调整。
• 正向/反向+急停+锁定功能：全范围内有效力矩输出，在静止状态下仍保留力矩输出。
• 在低速情况下的精准位置保持不失真，并且避免了功耗增加及角偏移问题。
• 长寿命设计，无刷设计保证了长期使用。
振动与噪音问题：
共振现象可能导致失步，有解决方案，如避免振动区、采用细分驱动方式提高分辨率等策略可以降低振动并减少噪声。
结论：
在机械设计中，随处可见应用，如同步带轴直线运动、滚珠丝杠轴等。经济实用且能提供较高精度，是众多领域不可或缺的一部分。此外，在生活中的打印设备、扫描仪等都广泛应用于此技术，为我们提供了无缝流畅的操作体验。
