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步进电机概述
步进电机工作原理与运行机制解析
一、结构组成
步进电机由定子、转子和驱动电路构成核心组件。定子采用多相绕组结构（常见为两相或五相），每组绕组按环形对称分布。转子分为永磁体式（PM）和可变磁阻式（VR）两类，前者内置永磁体，后者通过铁芯齿槽形成磁阻差异。
二、工作流程
1. 电磁激励：驱动电路向特定相位绕组输入脉冲电流，在定子形成空间旋转磁场。
2. 磁极吸引：转子铁芯或永磁体受磁场作用产生扭矩，带动转子转动至磁阻最小位置。
3. 步进运动：通过顺序切换激励相位，使定子磁场产生步进式旋转，每接收一个电脉冲，转子转动固定机械角度（步距角）。
三、运行机制特性
1. 开环控制：无需反馈装置，通过脉冲频率精确控制转速，脉冲数量决定旋转角度。
2. 细分驱动：采用电流矢量控制技术，将基础步距角细分为更小步数（如1/16步），实现微步运动。
3. 保持转矩：绕组持续通电时产生静态保持力矩，实现精准定位锁定。
四、应用特点
1. 数字同步性：转角与脉冲数严格对应，适用于数控系统。
2. 启停特性：可在毫秒级完成启停和换向，响应速度快。
3. 负载适应性：低转速时保持额定转矩，但存在共振区和失步风险。
66页PPT介绍步进电机
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