步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展、應(yīng)用和種類(lèi)簡(jiǎn)介步進(jìn)電機(jī)最早是在1920年代由英國(guó)人所開(kāi)發(fā)。1950年代后期晶體管的發(fā)明也逐漸應(yīng)用在步進(jìn)電機(jī)上，對(duì)于數(shù)字化的控制變得更為容易。往后經(jīng)過(guò)不斷改良，使得今日步進(jìn)電機(jī)已廣泛運(yùn)用在需要高定位精度、高分解能、高響應(yīng)性、信賴性等靈活控制性高的機(jī)械系統(tǒng)中。在生產(chǎn)過(guò)程中要求自動(dòng)化、省人力、效率高的機(jī)器中，我們很容易發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的蹤跡，尤其以重視速度、位置控制、需要精確操作各項(xiàng)指令動(dòng)作的靈活控制性場(chǎng)合步進(jìn)電機(jī)用得最多。步進(jìn)電機(jī)依其構(gòu)造上的差異可分為三大類(lèi)：（下圖一）可變磁阻式（VR型）：轉(zhuǎn)子以軟鐵加工成齒狀，當(dāng)定子線圈不加激磁電壓時(shí)，保持轉(zhuǎn)矩為零，故其轉(zhuǎn)子慣性小、響應(yīng)性佳，但其容許負(fù)荷慣性并不大。其步進(jìn)角通常為15°。永久磁鐵式（PM型）：轉(zhuǎn)子由永久磁鐵構(gòu)成，其磁化方向?yàn)檩椣虼呕?，無(wú)激磁時(shí)有保持轉(zhuǎn)矩。依轉(zhuǎn)子材質(zhì)區(qū)分，其步進(jìn)角有45°、90°及7.5°、11.25°、15°、18°等幾種。混和式（HB型）：轉(zhuǎn)子由軸向磁化的磁鐵制成，磁極做成復(fù)極的形式，其乃兼采可變磁阻式步進(jìn)電機(jī)及永久磁鐵式步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，精確度高、轉(zhuǎn)矩大、步進(jìn)角度小。（圖一）目前市場(chǎng)上所使用的工業(yè)用步進(jìn)電機(jī)，以混和式（HB型）最為普遍。步進(jìn)電機(jī)的特征高精度的定位：步進(jìn)電機(jī)最大特征即是能夠簡(jiǎn)單的做到高精度的定位控制。以5相步進(jìn)電機(jī)為例：其定位基本單位（分辨率）為0.72°（全步級(jí)）/0.36°（半步級(jí)），是非常小的；停止定位精度誤差皆在±3分（±0.05°）以內(nèi)，且無(wú)累計(jì)誤差，故可達(dá)到高精度的定位控制。（步進(jìn)電機(jī)的定位精度是取決于電機(jī)本身的機(jī)械加工精度）位置及速度控制：步進(jìn)電機(jī)在輸入脈沖信號(hào)時(shí)，可以依輸入的脈沖數(shù)做固定角度的回轉(zhuǎn)進(jìn)而得到靈活的角度控制（位置控制），并可得到與該脈沖信號(hào)周波數(shù)（頻率）成比例的回轉(zhuǎn)速度。具定位保持力：步進(jìn)電機(jī)在停止?fàn)顟B(tài)下（無(wú)脈波信號(hào)輸入時(shí)），仍具有激磁保持力，故即使不依靠機(jī)械式的剎車(chē)，也能做到停止位置的保持。動(dòng)作靈敏：步進(jìn)電機(jī)因?yàn)榧铀傩阅軆?yōu)越,所以可做到瞬時(shí)起動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)之快速、頻繁的定位動(dòng)作。開(kāi)回路控制、不必依賴傳感器定位：步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單，不需要速度感應(yīng)器（ENCODER、轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)）及位置傳感器（SENSOR），就能以輸入的脈波做速度及位置的控制。也因其屬開(kāi)回路控制，故最適合于短距離、高頻度、高精度之定位控制的場(chǎng)合下使用。中低速時(shí)具備高轉(zhuǎn)矩：步進(jìn)電機(jī)在中低速時(shí)具有較大的轉(zhuǎn)矩，故能夠較同級(jí)伺服電機(jī)提供更大的扭力輸出。高信賴性：使用步進(jìn)電機(jī)裝置與使用離合器、減速機(jī)及極限開(kāi)關(guān)等其它裝置相較，步進(jìn)電機(jī)的故障及誤動(dòng)作少，所以在檢查及保養(yǎng)時(shí)也較簡(jiǎn)單容易。小型、高功率：步進(jìn)電機(jī)體積小、扭力大，盡管于狹窄的空間內(nèi)，仍可順利做安裝，并提供高轉(zhuǎn)矩輸出。步進(jìn)電機(jī)的速度—轉(zhuǎn)矩特性速度-轉(zhuǎn)矩特性取決于電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器，尤其與所搭配的驅(qū)動(dòng)器有著極大的影響；使用的驅(qū)動(dòng)器不同，特性上的差異也就會(huì)有明顯的不同。（圖二）步進(jìn)電機(jī)速度-轉(zhuǎn)矩特性曲線圖（圖二）說(shuō)明：瓶(1)陜激磁最大靜腸止轉(zhuǎn)矩種：當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)脈濱沖速度等于丸0Hz數(shù)時(shí)，曲線與梅Y秋軸交接的點(diǎn)靠即稱為激磁屑最大靜止轉(zhuǎn)跨矩。也就是申指電機(jī)在通獻(xiàn)電但無(wú)輸入曉脈沖信號(hào)的嚇情況下，其暫所具備的保欄持轉(zhuǎn)矩即稱簽為激磁最大仰靜止轉(zhuǎn)矩。敵阿(2)壽脫出轉(zhuǎn)矩厘：又稱最大止轉(zhuǎn)矩，為電左機(jī)于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)嫁所能帶動(dòng)的誠(chéng)最大負(fù)荷。雖牛(3)斃最大響應(yīng)頻元率捷：在無(wú)負(fù)載貧、負(fù)荷慣性梨為霜0坐時(shí)，電機(jī)所偏能夠響應(yīng)之浸最快的速度撈。效遵(4)現(xiàn)最大自起動(dòng)記頻率迅：電機(jī)在無(wú)仗載的狀態(tài)下面可以做到瞬比時(shí)的起動(dòng)而鎮(zhèn)不失步的速拴度謂之最大蕩自起動(dòng)頻率笛。揚(yáng)漁二相與五相壓步進(jìn)電機(jī)的悲差異它塌步進(jìn)電機(jī)主畏要是依相數(shù)筆來(lái)做分類(lèi)，職而其中又以崗二相、五相爛步進(jìn)電機(jī)為議目前市場(chǎng)上矛所廣泛采用籍。二相步進(jìn)士電機(jī)每轉(zhuǎn)最奶細(xì)可分割為砌400僻等分，五相綠則可分割為疫1000肥等分，娛覽所以表現(xiàn)出墳來(lái)的特性以爹五相步進(jìn)電妄機(jī)較佳、累劫加減速時(shí)間還較短、己勁動(dòng)態(tài)慣性較政低。柔二相飼/捷五相步進(jìn)電屠機(jī)差異比較股：衡超展拖二相步進(jìn)電禮機(jī)圈局五相步進(jìn)電非機(jī)席龜電機(jī)構(gòu)造（秧請(qǐng)參照?qǐng)D三虛）艘消8僑個(gè)主極范?而4虎相僑(2勢(shì)相苦)4韻極線圈絕諷10孤個(gè)主極吃?升5筒相泥2疤極線圈皇橋分解能午也1.8講°孟/0.9吸°提（穿200清、壩400選分割凡/目圈）肥茂0.72帶°碧/0.36絨°遞（瞞500席、鮮1000釣分割澤/替圈）逃較二相步進(jìn)梯電機(jī)高出許2.5希倍刃觀分解能。桌援振動(dòng)性照稠100-2哈00PPS鍵之間為低速尤共振領(lǐng)域，諸必振動(dòng)較大愧圖無(wú)顯著共振智點(diǎn)逢蔬低振動(dòng)關(guān)魔速度謎—哪轉(zhuǎn)矩特性研削于速度上不狡及五相步進(jìn)議電機(jī)揮娘高速度、高虹轉(zhuǎn)矩突（圖三）畜二相摔/余五相步進(jìn)電證機(jī)基本性能沾匯整比較：潮撒◎肌優(yōu)見(jiàn)/今○云良把/覆△情稍差熔視分解能既盜振動(dòng)虜矮速度炸景角度精度從女響應(yīng)性粥竊轉(zhuǎn)矩懼舍噪音余幫二相步進(jìn)電森機(jī)賀丑○票菌△鑰勞○炎尚◎江痕○撕秧◎腿樣△央否五相步進(jìn)電那機(jī)裁斤◎閘叉◎西艷◎點(diǎn)甜◎玉美◎艙西◎臉牧◎剝蟲(chóng)步進(jìn)電機(jī)的迎驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)盞嗓步進(jìn)電機(jī)在擔(dān)單單僅給予餐電壓時(shí)，電澆機(jī)是不會(huì)動(dòng)競(jìng)作的，必須僵透過(guò)脈波產(chǎn)轟生器提供位夢(mèng)置（脈波數(shù)濾）、速度的訂脈波信號(hào)指冊(cè)令，以及驅(qū)主動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電們流流過(guò)電機(jī)幟內(nèi)部線圈、幼依順序切換牧激磁相序的勞方式才能夠獄讓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)習(xí)。所以欲使觸步進(jìn)電機(jī)動(dòng)忙作的必要系貼統(tǒng)組成有：級(jí)煤1.店脈沖產(chǎn)生器沾：給予角度資（位置移動(dòng)宣量）、動(dòng)作遠(yuǎn)速度及運(yùn)轉(zhuǎn)吳方向之脈沖孫信號(hào)的電機(jī)狗驅(qū)動(dòng)指令。貝傍2.卸步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器醋：依控制器淹所投入的脈續(xù)沖信號(hào)指令歡，提供電流算來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)墳電機(jī)動(dòng)作。找搬3.懼步進(jìn)電機(jī)躬：提供轉(zhuǎn)矩坡動(dòng)力輸出來(lái)斗帶動(dòng)負(fù)載。嘉所以步進(jìn)電甚機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成言簡(jiǎn)單，不需掀要速度感應(yīng)謊器（飯ENCOD蝕ER葵、轉(zhuǎn)速發(fā)電牧機(jī)）、位置免傳感器（做SENSO災(zāi)R強(qiáng)），即能依微照脈沖產(chǎn)生匪器所輸入的疊脈沖來(lái)做到禍速度及位置鏈的控制。售姓壘步進(jìn)電機(jī)的矮速度、位置蟻控制篇軋?zhí)硭俣瓤刂谱澹涸ぶ氩竭M(jìn)電機(jī)的繩運(yùn)轉(zhuǎn)速度會(huì)寬與輸入的喂脈沖世速度成等比辭例的關(guān)系，套所以在犁脈沖院的速度愈快外時(shí)，步進(jìn)電誠(chéng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也栗會(huì)跟著加快冠；脈波速度更愈慢時(shí)，電窯機(jī)的轉(zhuǎn)速自哪然也跟著變監(jiān)慢。于電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)櫻速度（訂RPM馬）與諒脈沖潔速度（勉PPS供，又稱兆Hz挺）間的關(guān)系瓜式如下：運(yùn)尾電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)確速度（震RPM夸）＝怕把脈沖鉗速度（簽PPS蜘或想Hz琴）絹訪×蝕

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礦至÷啟辣步進(jìn)電機(jī)分臉割數(shù)揚(yáng)/滑圈貨說(shuō)明：灑蘿1.RPM嫁為一般電機(jī)披的速度單位木，即刮rev襖/min欲，為每分鐘豪電機(jī)所轉(zhuǎn)的烤圈數(shù)；肚PPS縫為步進(jìn)、伺扒服電機(jī)的速撓灑過(guò)撥度單位，即勾pulse戲per劫secon爪d剩，為每秒所縫送出的體脈沖昨數(shù)。弄可2.劈由于覺(jué)RPM略與汪PPS惑的單位不同被，所以于轉(zhuǎn)葡換的過(guò)程中橫要先將停PPS墓的秒鐘乘以聞60兵變?yōu)榉昼姵堕g。討霧3.提步進(jìn)電機(jī)分編割數(shù)起/鳥(niǎo)圈，又代表綁要讓電機(jī)轉(zhuǎn)俘一圈所必須復(fù)送出的婆脈沖萌數(shù)。洋神4.霧上述公式拆糠解后之單位塌表示為券拌楚→筐rev/臭min=負(fù)puls謙e/sec筐腦×嗽60堪×灶1/互分割數(shù)艙濕實(shí)例：五相哈半步級(jí)角扭0.36汁°械時(shí)（即繳1000炭分割啄/森圈）默踩湖（灘1玉）電機(jī)的運(yùn)歡轉(zhuǎn)速度舅600RP肯M輕時(shí)，即相當(dāng)牌于孔脈沖答速度巴10,00喪0PPS瞧。忙娃福（柔2繞）崖脈沖必速度溝3,000兄PPS暗，即相當(dāng)于居電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)快速度之180RP煌M罵。妙位置控制仰：漸耕衡步進(jìn)電機(jī)不篩需要位置傳翠感器（筑SENSO鉛R放），就可依核照輸入的序脈沖上數(shù)決定移動(dòng)模量，并將負(fù)闖載順利、正字確的送達(dá)指秀定位置點(diǎn)上摟。而移動(dòng)量否的大小，是虧依照電機(jī)分色辨率的大小懷與輸入的益脈沖茶數(shù)來(lái)決定。妻脈沖霉數(shù)（揪PULSE期）與移動(dòng)量笛間的關(guān)系式屑如下：哨眨狼哄位置移動(dòng)量麻（時(shí)與°青）＝奴把步進(jìn)電機(jī)分宅辨率（猜那°紀(jì)）么×尺雙輸入孔脈沖蓄數(shù)礎(chǔ)甩觸實(shí)例：二相鐘全步級(jí)角爛1.8瞞°氣時(shí)沫慚嗓仙＊當(dāng)輸入升1000在個(gè)憲脈沖賭數(shù)（即罷1000P黨ULSE述），此時(shí)之功移動(dòng)量會(huì)是贈(zèng)1800斤°葵，剛好為些5袖圈。欲翁步進(jìn)電機(jī)疑外難雜癥處理武匙如何有效改竄善步進(jìn)電機(jī)五的溫升問(wèn)題載？煤疾可依下列步蠻驟作做檢查謊及確認(rèn)：但義1.鑰是否用于連汁續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)膊合？須布（步進(jìn)電機(jī)填的特性并不魄適合于連續(xù)厭運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合若下使用別,薄在此場(chǎng)合下忠使用時(shí)一定生會(huì)有較高的芝溫升誤稿俘產(chǎn)生。請(qǐng)重報(bào)新確認(rèn)機(jī)構(gòu)搞動(dòng)作需求條綢件并重新評(píng)兄估使用的電墓機(jī)。）裳岸2.蒙請(qǐng)確認(rèn)機(jī)構(gòu)辜動(dòng)作頻度、振周期？宇堵（走停的動(dòng)竿作頻度過(guò)高舍將可能因葬脈沖畝輸入停止的槍時(shí)間過(guò)短而過(guò)導(dǎo)致電流尚舊未下降就又旁重新激活，咐站堪故此時(shí)的溫詞升一定會(huì)較強(qiáng)高。建議您雨可將動(dòng)作頻啞度降低以改夜善溫升問(wèn)題印。架棋3.刊將誼RUN閘電流調(diào)小情植況可否改善趁？旬抬（在轉(zhuǎn)矩足露夠的情況下欲將驅(qū)動(dòng)器的希RUN塔電流調(diào)小將挑可有效的使層溫升降低。塵但若因扭力駕的關(guān)系應(yīng)慘咸一定得使用課到較大的電煉流時(shí)齊,孤則建議您可菊將電機(jī)更換軋為大一等級(jí)遞的電機(jī)后再暑將電流調(diào)低好以改名賠腥善溫升問(wèn)題孕。）休正4.油將助STOP壺電流調(diào)小情轎況可否改善據(jù)？軌門(mén)（在保持力啞足夠的情況談下將驅(qū)動(dòng)器童的裂STOP束電流調(diào)小將導(dǎo)可于電機(jī)停還止時(shí)有效的轉(zhuǎn)使溫升降低嚷。但嬌總拍若因停止保廟持力的關(guān)系此一定得使用坊到較大的昌STOP平電流時(shí)冊(cè),翼則建議您可燕將電機(jī)更換匆為大一等級(jí)展恭愛(ài)的電機(jī)后再資將電流調(diào)低泡以改善溫升不問(wèn)題。）免臉5.消驅(qū)動(dòng)器上的來(lái)指撥開(kāi)關(guān)是而否打開(kāi)塔電流自動(dòng)降叫低隸檔？協(xié)渣（若未掌打開(kāi),拴電機(jī)停止時(shí)當(dāng)電流將無(wú)法狀自動(dòng)下降雅,慨溫升會(huì)因此著而較高。建熊議使用此功克能，故返井將可避免步抗進(jìn)電機(jī)及驅(qū)疫動(dòng)器的溫升唇問(wèn)題。）吊謹(jǐn)6.鼻目前使用的鳳速度是否界恰于溫升較高串(份即電流較大顧)逼的范圍內(nèi)？壞(北由特性曲線臨圖中的電流楊曲線得知誼)賀（請(qǐng)盡量避卷開(kāi)溫升較高況的速度范圍共使用俯,和對(duì)于溫升的述降低將有幫餡助。）箭鋒7.透周?chē)h(huán)境溫桂度如何亞?吧是否過(guò)高？爛闖（電機(jī)溫度與＝環(huán)境溫度砌＋電機(jī)溫升俘，故環(huán)境溫末度較高時(shí)，戲電機(jī)的溫度乘也會(huì)因此而辮較高。建議雖吼辱以加