步进电机工作原理之谜揭秘电机种类的运行奥义
导语：步进电机，作为一种特殊的电动机，以其精准定位、高转矩、高效能等优势，在自动化设备中占据了重要地位。其工作原理可以简化为磁场交互和电流施加两个方面。
一、步进电机工作原理
首先，通过磁场交互产生转动。它由定子和转子组成，其中定子是由线圈构成的固定部分，而转子带有永磁体或铁芯。当电流通过定子的线圈时，会产生一个磁场，与转子上的极相互作用，从而产生力矩，使得转子发生旋转。这一旋转角度由施加的电流方式和相互作用方式决定。
其次，通过电流施加实现控制。步进电机通常以固定的步距运动，每次施加电流都会使得转子旋转一个固定的角度，这个步距取决于结构和绕组设计。一般来说，它可以分为单相和多相两种类型。在单相步进电机中，只需要一个线圈来产生磁场，因此每次施加都只会旋轉固定的角度；而在多相步进 电机中，由于有多个线圈，可以通过依次施加来控制 转子的运动，这种型号通常具有更高的输出功率和精度。
虽然步进電機已广泛應用，但它並不像直流電機或交流電機那樣容易使用，它需要一個專門的控制系統才能正常運作，這涉及到机械、电子、计算机等众多专业知识。此外，大部分生产商仅停留在简单仿制阶段，对用户造成诸多不便。
二、比较伺服与步進電機
控制精度不同
步進電機：两相混合式與三相混合式之間差異為0.6°。
伺服電機：通過編碼器確保極高精度，並且無論速度如何，其脈衝間隔保持不變（0.036°）。
矩頻特性不同
步進電機：力矩隨著轉速增加而下降，並在較高轉速時急劇下降。
伺服電機：恒力矩輸出，即於額定轉速範圍內均能提供額定力矩。
過載能力不同
运行性能不同：
步進電機開環控制，有可能發生丢失同步現象。
伺服驱动系统闭环控制，可自動修正丢失脉冲，并可防止堵転现象。
加速度性能不同：
步進電機從靜止至動態需100-2000毫秒。
伺服系统幾乎瞬间即可達到最高速度需求。