步进电机优缺点

信息来源：深圳市嘉扬科技有限公司
添加时间：2025-4-27

步进电机的简单定义：步进电机是一种将电脉冲转化为不连续的机械运动的机电装置。当施加适当的电脉冲指令时，电机转子的出轴或外转子将会以不连续的步进增量旋转。步进电机的旋转与施加的脉冲之间有几个方面的直接关系：首先步进电机所加脉冲的顺序直接决定着步进电机转轴旋转的方向。其次步进电机转轴旋转的速度取决于步进电机所加脉冲的频率，而步进电机旋转的角度或者圈数和所加的脉冲数成正比。

步进电机的优缺点：优点：1．步进电机旋转的角度正比于脉冲数；2．步进电机停转的时候具有最大的转矩（当绕组激磁时）；3．由于每步的精度在3%-5%，而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性；4．优秀的起停和反转响应；5．由于没有电刷，可靠性较高，因此步进电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命；6．步进电机的响应仅由数字输入脉冲确定，因而可以采用开环控制，这使得步进电机的结构可以比较简单而且控制成本7．仅仅将负载直接连接到步进电机的转轴上也可以极低速的同步旋转。8．由于步进电机速度正比于脉冲频率，因而有比较宽的转速范围。

缺点：1．如果步进电机控制不当容易产生共振；2．难以运转到较高的转速。

开环控制：步进电机最有意义的一个优点就是在开环系统里可以实现精确的控制。开环控制意味着不需要关于（转子）位置方面的反馈信息。这种控制避免了使用昂贵的传感器以及象光学编码器这样的反馈设备，因为只需要跟踪输入的步进脉冲就可以知道你（步进电机转子）的位置。

步进电机的种类步进电机有三个基本磁阻变化式/反应式/感应式永磁式混合式/永磁感应子式

1．反应式这种类型的步进电机出现的时间较早，从结构方面讲，这也许是最容易理解的电机。这种步进电机由带齿的软磁铁芯转子和带绕组的定子组成。当步进电机定子绕组直流电激磁时，相应的极就被磁化。当步进电机转子的齿被吸向激磁的定子极时，就产生了旋转。

2．永磁式永磁式步进电机是一种低成本、低分辨率形式的步进电机。该步进电机典型的步距角是7.5度到15度（48-20步/转）。顾名思义，永磁式样是在转子结构中增加了永磁体，和反应式相比其转子上不再有齿条，替代的是采用N极和S极（沿轴向）交替平行放置充磁磁条的转子结构形式。和反应式步进电机相比，永磁式步进电机显示了力矩较高的特点。

3．混合式混合式步进电机比永磁式步进电机要贵很多，而在每步的分辨率、力矩以及速度方面的性能也比永磁式步进电机好得多。一般下混合式步进电机的步距角是从3.6度到0.9度（100-400步/转）。混合式步进电机集中了反应式步进电机和永磁式步进电机的优点。