的作用下，转子被推动到最大磁导率的位置，定子小齿与转子小齿对 齐的位置，并处于平衡状态，如图中的相位置，这种现象被称为对齿。 而对于三相步进电机来说，当相得磁极处于最大磁导位置时，另外两相必 须处于非最大磁导位置，即定子和转子不对齐位置，这种现象被称为错齿。 工作原理 图步进电机三相接线图 如图所示，接电源，分别有三个开关控制， 分别接地。 如果给处于错齿状态的相通电，则转子在电磁力的作用下，将向磁导率最 大即最小磁阻位置位置转动，即向趋于对齿的状态转动。 步进电机是种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成 分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能 正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。以反应式步 进电机为例 如相通电相不通电时，由于磁场作用，齿与对齐，转子 不受任何力以下均同。如相通电相不通电时，齿应与对齐， 此时转子向右移过，此时齿与偏移为，齿与偏移 。如相通电相不通电，齿应与对齐，此时转子又向右移 过，此时齿与偏移为对齐。如相通电相不通电，齿 与对齐，转子又向右移过这样经过分别通电状态，齿 即齿前齿移到相，电机转子向右转过个齿距，如果不断地按， 通电，电机就每步每脉冲，向右旋转。如按， 通电，电机就反转。由此可见电机的位置和速度由导电次数脉冲数和频 率成对应关系。而方向由导电顺序决定。不过，出于对力矩平稳噪音 及减少角度等方面考虑。往往采用这种导电状态，这样 将原来每步改变为。甚至于通过二相电流不同的组合，使其变为 高低压驱动电路如下图所示 图高低压驱动接口电路图 高低压驱动法是目前普遍应用的种方法，由于这种驱动在低频时电流有 较大的上冲，电动机低频噪声较大，低频共振现象存在，使用时要注意。 第四章步进电机的单片机控制 步进电机控制系统组成 图用微型机控制步进电机原理系统图 与传统步进控制器相比较有以下优点 用微型机代替了步进控制器把并行二进制码转换成串行脉冲序列，并实现 方向控制。 只要负载是在步进电机允许的范围之内，每个脉冲将使电机转动个固定 的步距角度。 根据步距角的大小及实际走的步数，步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至 于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点 般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏度以上，有的甚至高达摄氏度 以上，所以步进电机外表温度在摄氏度完全正常。 步进电机的力矩会随转速的升高而下降。 当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成个反向电动势频率越 高，反向电动势越大。在它的作用下，电机随频率或速度的增大而相电流 减小，从而导致力矩下降。 步进电机自身的噪声和振动较大，带惯性负载的能力较差。 由步进电机与驱动电路组成的开环数控系统，既非常简单廉价，又非 常的可靠。同时，它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭环数控系统。 步进电机的动态响应快，易于启停，正反转及变速。 速度可在相当宽的范围内平滑调节，低速下仍能保证获得大转矩，因此， 般可以不用减速器而直接驱动负载。 步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行，它不能直接使用交流电源和 直流电源。 步进电机存在振荡和失步现象，必须对控制系统和机械负载采取相应的 措施。 步进电机低速时可以正常运转，但若高于定速度就无法启动，并伴有 啸叫声。 步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随 着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更 多的领域得到应用。 步进电机的分类 现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机永磁式步进电机 混合式步进电机和单相式步进电机等。 反应式步进电机般为三相，可实现大转矩输出，步进角般为 度，但噪声和振动都很大。反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子 上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。 永磁式步进电机般为两相，转矩和体