航天公开课步进电动机的分类及特点思维导图

有旋转运动的、直线运动的和平面运动的

步进电动机按作用原理分，有反应式（磁阻式）、感应子式、永磁式和混合式四大类

按输出功率和使用场合分类，分为功率步进电动机和控制步进电动机

按定子数目可分为单段定子式（径向式）与多段定子式（轴向式）

按相数可分为两相、三相、四相、五相、六相等

反应式步进电动机又称为变磁阻式步进电动机，它根据相数、磁路结构的不同可形成很多种类

但其工作原理是一样的，反应式步进电动机的定子、转子铁芯都采用软磁材料制造

定位精度可以做得很高、气隙可以做得很小，磁极也可以设计得比较窄（步矩角可以较小）

工作时完全靠磁阻（磁力线的长度）的变化产生工作转矩，因此工作时定子绕组需要的励磁电流较大

由于没有恒磁场的作用，此类步进电动机一旦断电就完全失去工作力矩，在使用时应注意这一特点

我国生产反应式步进电动机的历史很长，最典型的是定型为BF系列的步进电动机

这种步进电动机的外形尺寸为28～200mm，最大静转矩范围是0.0176～15.68N·m

目前，此类的应用还十分广泛

永磁式步进电动机定子、转子铁芯的其中之一采用永磁材料制造（大多数是转子）；另一种采用软磁材料

永磁式步进电动机的激磁绕组通电时需要规定它的激磁极性

如果使其激磁磁场做连续回转运动，实质上它就成了一台永磁同步电动机

由此可见，永磁式步进电动机的磁极只能做得比较宽、步矩角比较大

但它工作时所需要的激磁电流比较小，断电后永磁材料能产生一定程度的定位转矩

顾名思义，混合式步进电动机就是反应式与永磁式步进电动机的混合

它利用部分永磁材料的磁性来减小反应式步进电动机的激磁电流和在断电以后获得一定数量的剩余转矩

但它的工作转矩并不完全依靠永磁，所以步矩角可以与反应式步进电动机相近

正因为混合式步进电动机的特点，所以它有逐步取代反应式步进电动机的趋向

各种步进电动机都有定子和转子，但因类型不同，结构也不完全一样

反应式步进电动机的结构，它由定子、定子绕组和转子组成。

三相单定子径向分相式反应式步进电动机的结构，定子上有6个均匀分布的磁极

在直径相对的两个极上的线圈串联，构成了一相控制绕组

每个定子极上均匀分布一定数目的齿，齿槽距相等，转子上无绕组，只有均匀分布一定数目的齿，齿槽等宽

五相多定子轴向分相式反应式步进电动机的结构图，它的定子轴向排列

定子和转子铁心都成五段，每段一相，依次错开排列，每相是独立的，这就是五相反应式步进电动机