步进电机的原理及应用

步进电机 目录 一、 步进电机的发展史 二、 步进电机的概要 （1）永磁式步进电机 （2）反应式步进电机 （3）混合式步进电机 三、步进电机的分类 四、步进电机的结构 五、步进电机的工作原理 六、步进电机的主要特性 七、步进电机定子相数的分类、结构、原理 八、步进电机的驱动及控制 （1）步进电机的驱动  电机驱动的组成 （2）步进电机的控制  PLC 对步进电机的控制  单片机对步进电机的控制 九、结束语 1 、 步进电机的发展史 电机为工业发展不可缺少的一大要素，并扮演着重要的角色。电机的应用不仅在动力应用反面不断扩大，而且在控制领域的使用范围也在不断扩大。随着控制电机重要性的增加，控制电机的使用量也逐年增加。步进电机是一种控制电机，不使用反馈回路，就能进行速度控制及定位控制，即所谓的电机开环控制，不使用反馈回路，其应用主要以处理办公业务能力很强的 OA(Office Automation,办公自动化)机器和 FA(Factory Automation工厂自动化)机器为核心，并广泛的应用于医疗器械、计量仪器、汽车、游戏机等。就数量来讲，OA机器方面的应用约占步进电机使用总数的 75%。 虽然步进电机最近被大量应用，但其原理早已有之。步进电机与电磁铁和柱塞泵同一时期开发，法国人佛罗曼提出了将电磁铁的吸引力转化为旋转力矩的方法。当时，激磁相的切换用机械凸轮的接触点来完成，这就是步进电机的原型。现在还有旋转线圈式的应用方法。1920年步进电机的实际应用才开始，称为 VR（Variable Relutance 变磁阻）型步进电机，被英国海军用作定位控制和远程遥控。 混合式HB(Hybrid 的缩写，是 VR与 PM复合的意思)型步进电机的产生，大约在 1952年，由美国GE公司的 Karl Feiertag 开发的发电机演变而来。与现在的两相HB型步进电机结构相同，取得了US专利。当初作为低速同步电机使用，其后，由美国的 Superior Electric 公司和 Sigma Instruments公司开发出两相1.8°步距角的 HB型步进电机。当时因为电流小、电感大、恒电驱动的关系，换相脉冲只有300pps（现在为10～20kpps）。 另一方面，从驱动电路方面看，步进电机的发展与晶体管半导体元件的发展密不可分。1950年研制出二极管半导体，1964年开发出MOS半导体，1965年出现IC，1967年LSI使用化。特别是经过1950～1965年间半导体材料的高速发展，进入20世纪70年代，由于价格便宜，可靠性高的逻辑数字电路得到广泛应用，使步进电机的使用量急...