航天公开课步进电动机的选用思维导图

通常希望步进电动机的输出转矩大，起动频率和运行频率高，步距误差小，性能价格比高

但是增大转矩与快速运行存在一定矛盾，高性能与低成本存在矛盾

因此实际选用时，必须全面考虑

为了提高精度，希望脉冲当量小，但是脉冲当量越小，系统的运行速度越低

故应兼顾精度与速度的要求来选定系统的脉冲当量

在脉冲当量确定以后，就可以以此为依据来选择步进电动机的步距角和传动机构的传动比

但实际上还是有误差的。另外，负载转矩也将引起步进电动机的定位误差

步进电动机有两条重要的特性曲线，即反映起动频率与负载转矩之间关系的曲线

反映转矩与连续运行频率之间关系的曲线，若已知步进电动机的连续运行频率f

就可以从工作矩频特性曲线中查出转矩M d ，这也是转矩的极限值，有时称为失步转矩

若步进电动机以频率f运行，它所拖动的负载转矩必须小于M d ，否则就会导致失步

步进电动机分为励磁式和永磁式两种，感应子式步进电动机的结构与反应式步进电动机的结构相似

其定子转子铁心的磁场和齿槽均一样，两者的差别是感应子式步进电动机存在轴向恒定磁场

励磁感应子式步进电动机是靠转子上的励磁绕组产生轴向磁场

永磁感应子式步进电动机的转子由一段环形磁钢（在转子中部）和二段铁心（在环形磁钢的两端）

轴向充磁，建立轴向磁场，轴向磁场可以改善步进电动机的动态特性，发展趋势将取代反应式步进电动机

永磁式步进电动机的转子为永久磁铁，定子为软磁材料，其上有励磁绕组

该种电动机有多种结构形式，常用形式有爪极式和隐极式

爪极式步进电动机结构一般采用二相或四相绕组

隐极式步进电动机结构与反应式步进电动机一样，有二、三、四、五相等多种绕组

兼有反应式和永磁式两种电动机的特点，由于转子上有磁钢

因此产生同样大小的转矩，需要的励磁电流大大减小

同时它还具有步距角小、起动和运行频率高、不通电时有定位转矩等优点

在小型、经济型数控机床中广泛应用

步进电动机是一种把数字电脉冲信号转换成机械角位移的机电执行器件

它的机械位移与输入的数字脉冲信号数有着严格的对应关系

即一个脉冲信号使步进电动机转动一步，步进电动机是数字式伺服系统中比较理想的执行器件

直接实现数字控制。步进电动机可由数字式脉冲信号直接控制，无须任何中间变换

控制性能好

无接触点。步进电动机没有电刷和换向器等接触机构

抗干扰能力强

误差不长期累积

自锁能力