步进电机工作原理是什么?

步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器  　　虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。  　　步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一,  广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。  
  现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。

步进电机的工作原理
（一）单定子、径向分相、反应式步进电机的工作原理
按电磁铁的作用原理
1.当A相绕组通电（用直流电压激磁）时；形成A相定子磁极(AA方向磁场),产生反应力，吸引转子转过一定的角度，使转子齿与A相定子磁极小齿对齐。
2.当A相绕组断电，B相绕组通电时，形成B相定子磁极(BB方向磁场)  ,产生反应力，吸引转子顺时针转过3°，使转子齿与B相定子磁极小齿对齐。
3.以次类推…………
若控制线路不停地按A-B-C-A…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，步进电机的转子便不停地顺时针转动；若通电顺序改为A-C-B-A…，步进电机的转子将逆时针转动。这种通电方式称为三相三拍通电方式；此时定子绕组的通电状态每改变一次，转子转过3°。
若控制线路不停地按A-AB-B-BC-C-CA-A…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，这种通电方式称为三相六拍通电方式。当从A相通电转为A和B同时通电时，转子齿将同时受到A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁场的共同吸引，转子齿只好停在A  和B两相磁极之间，转子转过1.5°。当由A和B两相同时通电转为B相通电时，转子再沿顺时针方向旋转1.5°，使转子齿与B相磁极对齐。……依此类推。在三相六拍通电时，定子绕组的通电状态每改变一次，转子转过1.5°。与三相三拍通电方式相比，可使每次转角缩小一半。
步进电机定子绕组的通电状态每改变一次，它的转子转过的一个确定角度，称为步进电机的步距角a  。步距角a的计算公式：
  　
  
    其中，m为定子绕组的相数  ，Z为转子的齿数，K为通电方式系数  ；当m相m拍通电时，k=1；m相2m拍通电时，k=2
  
（二）、五相五定子、轴向分相、反应式步进电机工作原理介绍
步进电机的定子和转子在轴向分为五段，每一段都形成独立的一相定子铁心、定子绕组和转子；各段定子铁心形如内齿轮，由硅钢片叠成；各段定子上的在圆周方向均匀分布，彼此之间错开1／5齿距；各段转子形如外齿轮，也由硅铁片叠成；各段转子齿彼此不错位。当设置在定子铁心环形格内的定子绕组通电时，形成一相环形绕组，构成图中所示的磁力线。
若控制线路不停地按A-B-C-D-E-A-…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，这种通电方式称为五相五拍通电；若控制线路不停地按  AB-ABC-BC-BCD-CD-CDE-DE-DEA-EA-  EAB-AB  …顺序控制步进电机各相绕组的通断电，这种通电方式称为五相十拍通电；步距角a的计算仍可采用上述计算公式。
小结:
1.步进电机受脉冲电流控制，转子的角位移正比于输入脉冲的数量，转子的角速度正比于输入脉冲的频率，转子的旋转方向取决于定子绕组的通电顺序。
2.步进电机有一定的步距误差,  但没有累计误差。
3.若维持控制绕组的电流不变,  则步进电机就可停在某一位置不动。