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步进电动机原理及其驱动电路研究 　　摘要:步进电机是一种纯粹的数字控制电动机,又称为阶跃电机或脉冲电机。是一种受电脉冲信号控制的无刷式直流电动机,也可以看作是在一定频率范围内转速与控制脉冲频率同步的同步电动机。它能将输入电脉冲信号转换成机械的运动量加以输出。每一个主令脉冲都可以使步进电机的转轴前进一个步距角,并依靠它特有的定位转矩将转轴准确地锁定在空间位置上,在实际工程中有着广泛的应用,文章主要探讨了步进电动机原理及其驱动电路的特点。 　　关键词:步进电动机;数字控制;驱动电路 　　中图分类号:TP331.2文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)34-9841-02 　　Motor Theory and Driving Circuit 　　HUA Da-long, YANG Ye, PAN Han-huai 　　(Huaian College of Information Technology, Huaian 223003, China) 　　Abstract: The stepper motor is a pure digital control of motors, also known as a step motor or pulse motor. Is an electrical pulse signal controlled by the brushless DC motor, it can be seen as a certain frequency range, speed and control of pulse frequency synchronization synchronous motor. It will be the input pulse signal to be converted into mechanical output of the exercise. Each pulse can be a Master stepper motor shaft to move a step angle and rely on its unique positioning shaft torque will be accurately locked position in space, in the actual project has a wide range of applications, the article mainly discusses the stepper motor drive circuit principle and its characteristics. 　　Key words: stepping motor; digital control; drive circuit 　　传统电动机作为机电能量转换装置,在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。可是在人类社会进入自动化时代的今天,传统电动机的功能已不能满足各种运动控制系统的要求。为了适应这些要求,发展了一系列新的具备控制功能的电动机系统,其中较有自己特点,且应用十分广泛的一类便是步进电机。近50年来,步进电机迅速发展而成熟起来,从发展趋向来讲,步进电机已经能与直流电动机,异步电动机,以及同步电动机并列,成为电动机的一种基本类型,步进电机己成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机。 　　1 步进电机的工作原理 　　步进电机是一种完成增量运动的电磁机械。它能将输入电脉冲信号转换成机械的运动量加以输出。每一个主令脉冲都可以使步进电机的转轴前进一个步距角,并依靠它特有的定位转矩将转轴准确地锁定在空间位置上。步进电机是离散型自动化执行元件,是自动控制系统中的重要执行部件,它在系统中可实现变换脉冲数为转轴的角位移,起电磁制动器、电磁差分器、电磁减速器和角位移发生器等。步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的元件,其转轴输出的角位移量与输入的脉冲个数有关,通过控制输入脉冲个数来控制步进电机的角位移量,而通过控制脉冲频率可实现调速。 　　步进电机只要由定子和转子组成。定子的主要结构是绕组,两相电机即有两个绕组,其它以此类推。绕组按一定的通电顺序工作,这个通电顺序称为步进电机“相序”。转子的主要结构是磁性转轴,当定子中的绕组在相序信号作用下有规律的通电,断电工作时,转子周围就会有一个按规律变化的电磁场,因此一个按规律变化的电磁力就会作用在转子上,转子总是力图转动到磁阻最小的位置,正是这样,让转子按一定的步距角转动,使转子发生转动。步进电机步距角θ的计算公式:θ=360°/NZ,其中N为步进电机中一个通电循环的拍数,Z为转子齿数。其中常见的反应式步进电机分为转子和定子两部分。定