当定子的矢量磁场旋转一个角度转子也随着该磁场转一个角度每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步它输出的角位移与输入的脉冲数成正比转速与脉冲频率成正比改变绕组通电的顺序,电机就会反转所以可用控制脉冲数量频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
步进电机分三种永磁式PM ,反应式VR和混合式HB永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为75度 或15度反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为15度,但噪声和振动都很大在欧美等发达国家80年代已被淘汰混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点它又分为两相和五相两相。
步进电机按照转子结构分为永磁式反应式混合式永磁式的转子是永磁铁,反应式的转子是硅钢片,混合式是永磁式和反应式的结合,是硅钢片夹着永磁铁永磁式的成本低,步距角大,常见步距角有75°15°18°等,噪声低,外形一般是圆形,常见外形尺寸的外径4~55mm,输出力矩比较小,磁铁一般。
步进电机在构造上有三种主要类型反应式Variable Reluctance,VR永磁式Permanent Magnet,PM和混合式Hybrid Stepping,HS反应式定子上有绕组转子由软磁材料组成结构简单成本低步距角小,可达12°但动态性能差效率低发热大,可靠性难保证永磁式永磁式步进电机的转子用。
步进电机从其结构形式上可分为反应式步进电机VariableReluctance,VR永磁式步进电机PermanentMagnet,PM混合式步进电机HybridStepping,HS单相步进电机平面步进电机等多种类型,在我国所采用的步进电机中以反应式步进电机为主步进电机的运行性能与控制方式有密切的关系,步进电机控制系统从其控制。
其特点是没有积累误差精度为100%, 所以广泛应用于各种开环控制控制系统每发一个脉冲信号, 通过驱动器就使步进电机旋转一步距角所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比所以,控制步进脉冲信号的频率,可以对电机精确调速控制步进脉冲的个数,可以对电机精确定位目的其结构见下图。