了解了舵機以后，第二步便是了解下他的兄弟。舵機最親的兄弟有兩個：交流伺服電機和步進電機，今日來掌握步進電機的風彩。步進電機的歷史時間很老，實際上是與電磁鐵和齒輪泵同一階段開發(fā)設計的，美國人佛羅蔓明確提出了將電磁鐵的吸引力轉換為轉動扭矩的方式。那時候，勵磁電流相的轉換用機械設備凸輪軸的點接觸來進行，變成了步進電機的原形。

步進電機工作原理圖

簡單的原理：

脈沖信號—→步進電機驅動器—→步進電機—→步距角

（接收信號） （驅動）

步進電機的“高級”之處，在于其具體的數據和轉動角度可以通過操控。不僅可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；也可以同時通過控制脈沖頻率來控制步進電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。

• 不使用反饋回路，沒有積累誤差

之前提到過，因為步進電機沒有積累誤差的特點，所以被廣泛應用。其實，步進電機的特點不止這一點：

1. 1.一般步進電機的精度為步進角的3-5%，且不累積。

2. 2.步進電機外表允許的最高溫度。因為步進電機溫度過高首先會使步進電機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至于失步，因此，步進電機外表允許的最高溫度應取決于不同步進電機磁性材料的退磁點。當然，一般情況下，磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上，有的甚至高達攝氏200度以上，所以步進電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。

3. 3.步進電機的力矩會隨轉速的升高而下降。當步進電機轉動時，步進電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。在它的作用下，電機隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導致力矩下降。

4. 4.步進電機低速時可以正常運轉，但若高于一定速度就無法啟動，并伴有嘯叫聲。步進電機有一個技術參數：空載啟動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉。在有負載的情況下，啟動頻率應更低。如果要使步進電機達到高速轉動，脈沖頻率應該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（步進電機轉速從低速升到高速）。
   
   

步進電機在數字化制造時代發(fā)揮著重大作用

• 應用在生產實踐的各個領域

永磁式步進電機工作原理

市場上常用步進電機

現(xiàn)在，市場上現(xiàn)在比較常用的步進電機包括反應式步進電機（VR）、永磁式步進電機（PM）、混合式步進電機（HB）和單相式步進電機等。

其中，反應式步進電機一般為三相，可實現(xiàn)大轉矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。反應式步進電機的轉子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵磁繞組，利用磁導的變化產生轉矩。

永磁式步進電機一般為兩相，轉矩和體積較小，步進角一般為7.5度 或15度。

混合式步進電機是指混合了永磁式步進電機和反應式步進電機的優(yōu)點。它又分為兩相步進電機和五相步進電機：兩相步進電機步進角一般為1.8度而五相步進電機步進角一般為 0.72度。這種步進電機的應用最為廣泛，也是本次細分驅動方案所選用的步進電機。

雖然全球制造業(yè)市場低迷，但是步進馬達的應用，卻由于行業(yè)的規(guī)模的增加處于不斷增長的態(tài)勢。目前步進電機市場基本還是日本占據主要位置，如日本的美蓓亞、三洋、松下電機都較為知名。

國內，生產步進電機的廠家的確不少，雷塞電機、寶龍電機、運控電機是國內比較知名的步進電機生產企業(yè)，但具有專業(yè)技術人員、能夠自行開發(fā)和研制的廠家還是比較少。

不過好消息就是，現(xiàn)在，原有的國內步進馬達生產廠家占全球生產數量1/3的局面有所改變，江浙滬一帶的生產廠家數量呈現(xiàn)再度快速上升的局面。同時在珠三角地區(qū)，生產廠家的數量也一改前期長期停滯不前的局面，出現(xiàn)了快速的增長。接下來，也將在技術方面繼續(xù)突進。

步進電機分類

看參數選購步進電機

雖然步進電機已被廣泛地應用，但步進電機并不能像普通的直流電機，交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。

那么，如何選購步進電機？懂的人會從這幾個參數入手。

1. 步進電機固有步距角：它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號，步進電機所轉動的角度。步進電機出廠時給出了一個步距角的值，如86BYG250A型電機給出的值為0.9°/1.8°（表示半步工作時為0.9°、整步工作時為1.8°），這個步距角可以稱之為‘步進電機固有步距角’，它不一定是電機實際工作時的真正步距角，真正的步距角和步進電機驅動器有關。
2. 步進電機的相數：是指步進電機內部的線圈組數，目前常用的有二相步進電機、三相步進電機、四相步進電機、五相步進電機。步進電機相數不同，其步距角也不同，一般二相步進電機的步距角為0.9°/1.8°、三相步進電機的為0.75°/1.5°、五相步進電機的為0.36°/0.72°。在沒有細分驅動器時，用戶主要靠選擇不同相數的步進電機來滿足自己步距角的要求。如果使用步進電機細分驅動器，則‘相數’將變得沒有意義，用戶只需在步進電機驅動器上改變細分數，就可以改變步距角。
3. 保持轉矩：是指步進電機通電但沒有轉動時，定子鎖住轉子的力矩。它是步進電機最重要的參數之一，通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。由于步進電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉矩就成為了衡量步進電機最重要的參數之一。比如，當人們說2N.m的步進電機，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉矩為2N.m的步進電機。
4. 啟動轉矩：是指步進電機沒有通電的情況下，定子鎖住轉子的力矩。DETENT TORQUE 在國內沒有統(tǒng)一的翻譯方式，容易使大家產生誤解；由于反應式步進電機的轉子不是永磁材料，所以它沒有DETENT TORQUE。

步進電機接線圖

簡單來說，步進電機有步距角（涉及到相數）、靜轉矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定，步進電機的型號便確定下來了。所以，如何選擇最適合自己使用要求的步進電機和步進電機驅動器，具體的流程如下：

第一步：確定步進電機拖動負載所需要的扭矩；

第二步：確定步進電機的最高運行轉速；

第三步：參考矩—頻特性；

第四步：考慮留有一定的步進電機力矩余量和步進電機轉速余量；

需要特別提醒的是，選取時且勿走入只看步進電機力矩這一個指標的誤區(qū)，也就是說并非步進電機的扭矩越大越好，要和步進電機速度指標一起考慮。

一般情況下，由于混合式步進電機的性能高于反應式步進電機，所以較受歡迎。同時，細分步進電機驅動器能使步進電機驅動器工作在細分狀態(tài)，所以細分步進電機驅動器一般是首選。
深圳東么川步進電機、無刷電機。步進電機驅動器。