揭秘步进电机有刷与无刷的双重魔力
在步进电机的世界里，硅钢片叠成的铁心构成了其核心定、转子结构。定子的磁极数量通常为六个，每两个相对磁极之间共享同一相绕组，三相绕组巧妙地形成星形控制绕组；而转子的铁心上，只有四个齿，它们宽度与定子上的极靴保持一致。
步进电机之所以受到制造工艺限制，其步距角由转子齿数和运行拍数共同决定，这些数字有限，因此导致了较大的固定的步距角，分辨率较低，缺乏灵活性。在低频运行时，更容易产生振动和噪音，对物理装置造成疲劳或损坏。这些不足使得步进电机只能适用于要求不高的环境，在追求更高性能的场合，则需要采用闭环控制策略，从而增加系统复杂性，这些局限严重阻碍了步进电机作为优良开环控制元件的广泛应用。
细分驱动技术则是近年来发展起来的一种创新方法，以显著提升步进电机的综合性能。美国学者首次提出这种技术，并在随后的二十多年中得到了不断完善。在上世纪九十年代，该技术已经达到成熟阶段。我国也在这一领域进行了相当程度上的研究，与国际先进水平接轨。
该技术主要应用于工业、航天、机器人以及精密测量等领域，如光纤经纬仪、高精度仪器及通讯设备等。在细分驱动技术普及后，电机的相数不再受限于原有的步距角，为产品设计带来了巨大便利。目前，在细分驱动方面，我们采纳斩波恒流、脉冲宽度调制以及电流矢量恒幅均匀旋转等多种控制策略，大幅提高了步进电机运转精度，使其向高速且精密化方向发展。
反应式和永磁式都是常见类型，它们区别体现在工作原理与结构上。反应式利用异步原理，将定子绕组拆分至两或以上部分，同时借助电子器件（如晶闸管）来调节转子产生的磁通，从而实现连续运动。而反应式具有长寿命和可控性好，但由于每次移动小范围且扭矩稳定性差，因此不适合所有场景。此外，由于依赖外部交替供给磁场，当速度降低时可能会出现振荡和噪音问题。
另一方面，永磁型则通过固定永久性的永磁体与定子之间产生力的方式来推动物体移动，不需外部供给。这类型号通常提供更高准确率与更好的操控性能，因而特别适用于特定的需求。但它们成本较高，因为需要更多元件以维持所需强度下的稳态操作。
总结来说，无论是哪一种，都有各自独到的优势与劣势，最终选择取决于具体使用环境所需满足的情况。
