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步进电机驱动器市场前景分析1. 引言步进电机驱动器是一种广泛应用于工业自动化和机械设备中的电子装置。
它们能够精确地控制步进电机的转速和位置，具有高度的可靠性和精确性。
随着工业自动化和机械设备的不断发展，步进电机驱动器市场面临着巨大的机遇和挑战。
本文将对步进电机驱动器市场的前景进行深入分析。
2. 市场规模和增长趋势步进电机驱动器市场规模庞大，并且持续增长。
根据市场研究报告，步进电机驱动器市场的年复合增长率预计将保持在5％以上。
这主要归因于以下几个因素：•工业自动化需求的增加：随着工业自动化的快速发展，步进电机驱动器作为控制系统的关键组成部分，需求持续增加。
•机械设备的广泛应用：步进电机驱动器广泛应用于机械设备中，如印刷机、数控机床、纺织机械等，随着这些行业的发展，市场需求增长迅速。
•技术创新的推动：步进电机驱动器技术不断创新，实现了更高的性能和可靠性，进一步推动了市场需求。
3. 市场竞争格局步进电机驱动器市场竞争激烈，主要的竞争企业包括：•施耐德电气：作为全球领先的电气设备供应商之一，施耐德电气在步进电机驱动器市场拥有一定市场份额，并且通过不断的技术创新和产品升级来保持竞争优势。
•欧姆龙：欧姆龙作为自动化领域的领导者，其步进电机驱动器产品在市场上具有广泛的应用，通过持续的研发投入和市场拓展来提高市场份额。
•日本电装：作为日本著名的工控设备制造商，日本电装在步进电机驱动器市场拥有一定的市场份额，并且通过创新的产品和服务来获得竞争优势。
4. 市场机遇和挑战步进电机驱动器市场面临着一些机遇和挑战：•新兴市场需求的增加：随着新兴市场的工业化进程加快，步进电机驱动器的市场需求将大幅增加，这为市场提供了巨大的机遇。
•技术和性能的提升：步进电机驱动器市场需要不断提升技术和性能，以满足高精度、高可靠性的应用需求，这是市场发展的关键挑战。
•价格压力的增加：市场竞争激烈，价格压力不断增大，步进电机驱动器企业需要降低成本，提高市场竞争力。
步进电机在工业自动化中的发展趋势是什么在当今的工业自动化领域，步进电机凭借其独特的性能和特点，发挥着至关重要的作用。
随着科技的不断进步和工业需求的日益增长，步进电机也在不断发展和演变。
那么，它在工业自动化中的发展趋势究竟是什么呢？首先，精度的持续提升是一个重要的发展方向。
在许多高精度要求的工业应用中，如数控机床、半导体制造设备等，对步进电机的精度要求越来越高。
为了满足这一需求，制造商们在电机的设计、制造工艺以及控制算法等方面不断进行创新和改进。
通过采用更先进的材料、更精密的加工技术以及优化的磁场分布，来减小电机的步距误差和回程误差，从而提高电机的定位精度和重复定位精度。
其次，速度和响应能力的提高也是不可忽视的趋势。
随着工业生产效率的不断提高，对于步进电机的速度和响应能力提出了更高的要求。
为了实现更快的转速和更短的响应时间，研发人员一方面在电机的结构设计上进行优化，减少转动惯量，提高电机的动态性能；另一方面，通过改进驱动电路和控制算法，实现更高的脉冲频率和更精确的电流控制，从而使电机能够在更短的时间内达到设定的速度和位置。
再者，小型化和轻量化成为了另一个重要的发展趋势。
在一些空间受限的工业设备中，如微型机器人、便携式检测仪器等，需要使用体积更小、重量更轻的步进电机。
这就促使制造商们采用新的材料和制造工艺，如微型化的磁芯、高性能的永磁材料以及多层电路板技术等，来减小电机的尺寸和重量，同时保持甚至提高电机的性能。
同时，智能化控制也是步进电机发展的一大趋势。
随着工业自动化程度的不断提高，对于电机的控制要求也越来越复杂。
智能化的控制系统能够实现电机的自适应控制、故障诊断和预测维护等功能。
通过实时监测电机的运行参数，如电流、电压、转速、温度等，并结合先进的算法进行分析和处理，控制系统可以自动调整电机的运行状态，以适应不同的工作负载和环境条件。
此外，智能化的控制系统还能够提前发现电机可能出现的故障，并及时发出预警信号，方便进行维护和修理，从而提高设备的可靠性和稳定性。
中国步进电机行业市场分析报告引言步进电机是一种常见的电机类型，具有精度高、响应快、适用于高效定位等特点。
本文将对步进电机市场进行分析，衡量其增长潜力和未来发展趋势。
市场规模据最新的市场调研数据显示，步进电机市场正以稳定的速度持续增长。
在过去几年中，全球步进电机市场规模达到了XX亿美元。
预计在未来几年，市场规模将继续扩大，预计到XX年市场规模将达到XX亿美元。
市场驱动因素步进电机市场的增长主要驱动因素如下：1. 自动化需求增加随着工业自动化程度的提高，步进电机在自动化设备中的应用日益广泛。
步进电机的高精度和可编程控制使其成为自动化设备中的理想选择。
2. 电动汽车行业增长电动汽车行业的快速发展对步进电机市场的增长产生了重要影响。
步进电机广泛应用于电动汽车的电池管理系统、驱动控制系统等方面，随着电动汽车市场规模的快速扩大，对步进电机的需求也将大幅增长。
3. 智能家居市场增长步进电机在智能家居产品中的应用不断增加，如智能窗帘、智能门锁等。
智能家居市场的快速发展将不可避免地促进步进电机市场的增长。
市场竞争格局步进电机市场的竞争程度较高，市场上存在众多的厂商和产品。
目前，全球步进电机市场的主要参与者包括南京精控电机、日本武田电机、美国ORIENTAL MOTOR 等公司。
这些公司通过品牌建设、技术创新和产品质量提升来争夺市场份额。
市场地域分布步进电机市场的地域分布主要集中在亚洲、北美和欧洲。
亚洲地区在步进电机市场中占据着主导地位，国内中国市场表现尤为突出。
北美和欧洲的步进电机市场也呈现出稳定增长的态势。
市场挑战步进电机市场仍面临一些挑战：1. 技术更新速度较快步进电机市场的竞争环境导致技术更新速度加快，企业需要不断提升技术水平和创新能力来满足市场需求。
2. 价格竞争激烈步进电机市场存在严重的价格竞争问题，价格压力对企业的利润率造成了很大的挑战。
发展趋势未来步进电机市场的发展趋势如下：1. 智能制造的需求将推动市场发展随着智能制造的崛起，步进电机在工业领域的应用将得到进一步扩展，市场需求将大幅增长。
HB步进电机行业分析报告及未来五至十年行业发展报告目录概述 (4)一、2023-2028年HB步进电机产业发展战略分析 (5)(一)、树立HB步进电机行业“战略突围”理念 (5)(二)、确定HB步进电机行业市场定位，产品定位和品牌定位 (5)1、市场定位 (5)2、产品定位 (6)3、品牌定位 (7)(三)、创新力求突破 (8)1、基于消费升级的技术创新模型 (9)2、创新促进HB步进电机行业更高品质的发展 (9)3、尝试格式创新和品牌创新 (10)4、自主创新+品牌 (11)(四)、制定宣传方案 (12)1、学会制造新闻,事件行销－－低成本传播利器 (12)2、学习通过出色的品牌视觉设计突出品牌特征 (13)3、学会利用互联网营销 (13)二、HB步进电机产业未来发展前景 (14)(一)、我国HB步进电机行业市场规模前景预测 (14)(二)、HB步进电机进入大规模推广应用阶 (14)(三)、中国HB步进电机行业的市场增长点 (14)(四)、细分HB步进电机产品将具有最大优势 (15)(五)、HB步进电机行业与互联网等行业融合发展机遇 (16)(六)、HB步进电机人才培养市场广阔，国际合作前景广阔 (17)(七)、HB步进电机行业发展需要突破创新瓶颈 (18)三、HB步进电机业发展模式分析 (18)(一)、HB步进电机地域有明显差异 (18)四、2023-2028年HB步进电机业市场运行趋势及存在问题分析 (19)(一)、2023-2028年HB步进电机业市场运行动态分析 (19)(二)、现阶段HB步进电机业存在的问题 (20)(三)、现阶段HB步进电机业存在的问题 (20)(四)、规范HB步进电机业的发展 (22)五、HB步进电机行业政策环境 (22)(一)、政策持续利好HB步进电机行业发展 (22)(二)、行业政策体系日趋完善 (23)(三)、一级市场火热,国内专利不断攀升 (23)(四)、宏观环境下HB步进电机行业定位 (24)(五)、“十三五”期间HB步进电机业绩显著 (24)六、2023-2028年HB步进电机业竞争格局展望 (25)(一)、HB步进电机业经济周期分析 (25)(二)、HB步进电机业的增长与波动分析 (26)(三)、HB步进电机业市场成熟度分析 (26)七、HB步进电机行业企业转型思考（2023-2028） (27)(一)、HB步进电机业的内生延伸——选择与定位 (27)(二)、HB步进电机跨行业转型延伸 (28)(三)、HB步进电机企业资本计划分析 (28)(四)、HB步进电机业的融资问题 (28)(五)、加强HB步进电机行业人才引进，优化人才结构 (29)八、HB步进电机业突破瓶颈的挑战分析 (29)(一)、HB步进电机业发展特点分析 (29)(二)、HB步进电机业的市场渠道挑战 (30)(三)、HB步进电机业5-10年创新发展的挑战点 (30)1、HB步进电机业纵向延伸分析 (30)2、HB步进电机业运营周期的挑战分析 (31)九、HB步进电机成功突围策略 (31)(一)、寻找HB步进电机行业准差异化消费者兴趣诉求点 (31)(二)、HB步进电机行业精准定位与无声消费教育 (32)(三)、从HB步进电机行业硬文广告传播到深度合作 (32)(四)、公益营销竞争激烈 (33)(五)、电子商务提升HB步进电机行业广告效果 (33)(六)、HB步进电机行业渠道以多种形式传播 (33)(七)、强调市场细分，深耕HB步进电机产业 (34)十、“疫情”对HB步进电机业可持续发展目标的影响及对策 (34)(一)、国内有关政府机构对HB步进电机业的建议 (34)(二)、关于HB步进电机产业上下游产业合作的建议 (35)(三)、突破HB步进电机企业疫情的策略 (35)概述近年来，HB步进电机行业市场火爆，其应用场景跨越式发展的根本原因在于技术、安全和多样性的创新。
步进电机市场分析现状引言步进电机作为一种常用的电机类型，在许多领域中得到广泛应用。
本文将对当前步进电机市场的现状进行分析与概述，包括市场规模、市场主要参与者、市场趋势等方面的内容。
市场规模步进电机市场近年来呈现出稳定增长的态势。
据调研数据显示，2019年全球步进电机市场规模达到xx亿美元，预计到2025年将达到xx亿美元。
步进电机的广泛应用推动了市场的不断发展。
市场主要参与者在步进电机市场中，主要参与者包括制造商、供应商和分销商等。
以下是目前市场上一些重要的步进电机制造商：1.公司A：公司A是全球领先的步进电机制造商之一，产品广泛应用于工业自动化、医疗设备等领域。
2.公司B：公司B专注于高性能步进电机的研发和生产，产品具有高效能、低噪音等优点。
3.公司C：公司C主要提供定制化的步进电机解决方案，满足客户个性化需求。
这些主要参与者通过技术创新、产品质量和市场推广等方面不断提升自身竞争力，在市场中占据了重要地位。
市场趋势步进电机市场在技术发展和应用需求的推动下，出现了一些明显的市场趋势。
1.小型化趋势：随着现代设备的追求轻薄化、小型化，步进电机在尺寸上也迎来了小型化的趋势。
小型化的步进电机不仅满足了产品紧凑型的设计需求，还具有节能等优势。
2.高性能趋势：随着自动化技术的不断进步，对步进电机的性能要求也越来越高。
高精度、高速度、高扭矩等特点成为市场的关注点。
制造商在性能方面的不断创新，推动了市场的发展。
3.应用拓展趋势：步进电机在工业自动化领域应用最为广泛，但随着需求的扩大，其应用范围正在不断扩展。
例如，在智能家居、医疗设备、机器人等领域，步进电机的应用也逐渐增多。
总结步进电机市场具有较大的市场规模和潜力，主要参与者通过技术创新和产品优势展开竞争。
未来，步进电机市场将继续受到技术进步和应用需求的影响，发展方向将更加多样化、高性能化和智能化。
基于这些市场趋势，相关企业应积极创新，提高产品质量和竞争力，抓住市场机遇。
步进电机市场前景分析引言步进电机是一种主要用于控制电动机旋转角度和位置的装置。
它具有运转简单、结构紧凑、响应速度快等特点，在各个领域都有广泛的应用。
本文将对步进电机市场前景进行分析。
市场规模和增长趋势近年来，步进电机市场规模不断扩大。
主要原因包括以下几个方面：1.自动化需求的增加：随着工业自动化程度的提高，对步进电机的需求也随之增加。
步进电机作为一种重要的执行元件，广泛应用于工业自动化系统中。
2.智能家居市场的崛起：智能家居市场蓬勃发展，步进电机作为家居智能化的关键装置之一，也得到了广泛应用。
根据市场研究，预计智能家居市场规模将继续增长，进一步推动步进电机市场的发展。
3.机器人产业的兴起：机器人产业作为重要的未来发展方向，步进电机在其中起到了至关重要的作用。
机器人产业的快速发展将进一步刺激步进电机市场的增长。
由此可见，步进电机市场有着广阔的前景和巨大的发展潜力。
市场竞争格局步进电机市场竞争激烈，主要有以下几个特点：1.技术创新驱动：步进电机市场对高性能和高精度步进电机的需求不断增加，技术创新成为市场竞争的关键。
各家生产厂商通过不断提升产品质量和技术水平来争夺市场份额。
2.品牌影响力：在步进电机市场竞争中，具有较强品牌影响力的企业更具竞争优势。
消费者往往更愿意选择知名品牌的产品，因为他们有着更好的产品质量和售后服务。
3.标准化需求：随着市场竞争的加剧，步进电机产品的性能标准化需求日益增加。
符合国际标准的步进电机产品更容易进入国际市场并获得认可。
综上所述，步进电机市场竞争格局将在技术创新、品牌影响力和标准化需求等方面进一步加强。
市场挑战和机遇在步进电机市场发展过程中，也面临一些挑战和机遇。
1.技术更新换代：步进电机技术在不断创新和进步，需要不断更新换代。
市场需求推动了步进电机技术的发展，但同时也对于企业来说是一种挑战，需要不断进行研发和创新来适应市场需求。
2.市场营销策略：随着市场竞争的加剧，企业需要制定有效的市场营销策略来提升品牌竞争力。
2023年步进电机行业市场前景分析
近年来，步进电机行业市场需求日益增长，市场前景广阔。
随着现代社会的发展，电子科技进步带来的机械控制、自动化和机器人技术的快速发展，步进电机已在许多领域得到广泛应用。
步进电机是一种电动机，它采用电脉冲输入驱动，可精确控制旋转角度。
步进电机结构简单，采用起步瞬间、转速稳定、噪音小、震动小、响应快等特性，广泛应用于自动化、医疗、生产加工、航空航天、制造业、印刷机械、光学仪器、电子自动化设备等领域。
一方面，步进电机作为核心部件之一，在工业自动化中发挥着越来越重要的作用，随着工控市场的逐步成熟和市场需求的持续增高，步进电机市场需求和产品种类也在不断扩充。
随着5G、工业智能化、“互联网+”等领域的发展，步进电机将迎来新的机遇，市场需求将不断提高。
另一方面，随着医疗器械、智能家居、机器人等应用领域的不断拓展，步进电机在这些领域中也有广泛的应用前景。
例如，在医疗器械领域，步进电机作为精密控制装置，被广泛应用于手术机器人、呼吸机、输液泵、心脏起搏器等医疗器械中，为医学诊疗、护理提供方便和保障。
在智能家居领域，步进电机作为家居智能化和自动化控制的技术基础，广泛应用于窗帘、灯具、门禁等设备中，为人们的生活提供便捷、舒适的体验。
总体来说，步进电机行业市场前景广阔。
随着市场需求的不断扩展和技术的不断创新，步进电机行业将会发展得更加成熟、完善，创造更多的市场机会和商业价值。
2024年步进电机制造市场发展现状引言步进电机是一种特殊的电机类型，其具有可控的、精确的角度位置控制能力，被广泛应用于各个领域，包括自动化生产线、机器人、医疗设备等。
步进电机制造市场作为其应用的供应端，也在不断发展壮大。
本文将探讨步进电机制造市场的发展现状，并分析其前景和面临的挑战。
市场规模及趋势步进电机制造市场在过去几年中呈现出快速增长的趋势。
根据市场研究公司的数据，2016年全球步进电机市场规模达到XX亿美元，并预计到2025年将增长至XXX 亿美元。
这表明了步进电机市场具有巨大的发展潜力。
发展动力步进电机市场的发展得益于多个因素。
1. 自动化趋势随着自动化生产的普及，对精确控制的需求越来越大。
步进电机作为一种能够实现精确角度位置控制的电机类型，自然成为自动化设备的关键组成部分。
2. 机器人的广泛应用步进电机在机器人领域的应用非常广泛。
由于机器人需要精确地控制动作和位置，步进电机具备的精确控制能力恰好符合这个需求。
机器人市场的快速增长也推动了步进电机市场的发展。
3. 医疗设备的需求增加随着人们对医疗设备的需求增加，步进电机在医疗设备中的应用也在不断扩大。
例如，手术机器人、人工关节、心脏起搏器等都需要步进电机来实现精确控制。
市场竞争格局步进电机制造市场存在着激烈的竞争。
全球范围内，有许多制造商提供各种类型的步进电机产品。
主要的市场竞争体现在以下几个方面。
1. 产品质量和性能步进电机市场面临着对产品质量和性能的高要求。
消费者对于步进电机的使用寿命、精度和可靠性等指标都有较高的期望。
制造商需要通过不断改进产品的质量和性能来满足市场需求。
2. 价格竞争价格是制造商之间的竞争重点。
在市场上，同类型的步进电机产品有着不同的价格。
制造商需要在保证产品质量的前提下，通过控制成本和提高生产效率来争取更大的市场份额。
3. 创新和技术研发步进电机市场的竞争也体现在创新和技术研发上。
制造商需要不断推出新型产品，增加其竞争优势。
2024年步进马达市场发展现状引言步进马达是一种特殊的电动机，具有精确控制和高转矩的特点。
它在各个领域中得到广泛应用，如数控机床、3D打印机、医疗设备等。
本文就步进马达市场的发展现状进行分析，探讨其趋势和潜力。
市场规模步进马达市场在过去几年中呈现稳定增长。
根据市场调研报告，2019年全球步进马达市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元，复合年增长率为XX%。
这一增长趋势源于以下几个方面：1.自动化需求的增长：随着自动化技术的广泛应用，步进马达作为一种重要的动力源，得到了广泛应用。
各个行业对于自动化生产线的需求不断增加，推动了步进马达市场的快速发展。
2.制造业升级和转型：全球制造业正在经历一次新的变革，传统制造业正在向智能制造转型，对步进马达等关键元器件的需求不断增加。
3.特点和优势的识别：步进马达具有精确控制、高效率、低噪音等特点，受到各个行业的认可和青睐。
与传统电机相比，步进马达能提供更精确的位置控制和速度控制，适用于许多应用场景。
主要应用领域步进马达的市场应用广泛，涵盖了多个行业。
以下是步进马达主要应用领域的概述：1.电子设备制造业：步进马达是电子设备制造业中的关键元器件，例如激光打印机、扫描仪、数码相机等都需要步进马达提供精确的控制和驱动。
2.机床制造业：步进马达在机床制造业中应用广泛，能够提供高精度的位置和速度控制，满足复杂加工需求。
数控机床、铣床、磨床等设备中都采用了步进马达。
3.医疗设备行业：医疗设备对于精确控制要求非常高，步进马达在这一领域中发挥着重要作用。
例如医用注射器、手术机器人等设备中都运用了步进马达。
4.3D打印行业：3D打印机需要精确控制气动系统、舵机系统以及平台的位置和速度，步进马达能够满足这些需求，并且实现高精度的打印。
市场竞争格局步进马达市场竞争激烈，主要厂商包括XX、XX、XX等。
这些厂商在步进马达领域拥有先进的技术和丰富的经验，产品质量和性能在市场上都有一定的竞争力。
2023年步进电机制造行业市场发展现状步进电机制造行业市场发展现状步进电机是一种性能稳定、速度控制精准、噪音低的电机，广泛应用于各种行业。
随着科技的进步和市场的需求，步进电机制造行业的市场也在不断地发展。
一、市场规模的扩大随着工业自动化的发展和广泛应用，人们对于步进电机的需求不断增加。
据统计，全球步进电机市场规模已经达到了295.6亿美元，在中国市场也呈现出较快的增长趋势。
据国内相关机构预测，未来几年步进电机市场规模将进一步扩大，预计到2025年将达到416.4亿美元。
二、技术的创新和升级随着信息技术和智能化技术的发展，步进电机的技术也不断得到升级和改进。
新型的步进电机采用了更加先进的自动控制系统，精度和稳定性表现更佳。
同时，步进电机应用范围的扩大，如3D打印机、激光切割机、自动化设备等领域的出现，对步进电机的耐高温、耐寒、耐震等性能提出了更高的要求。
三、市场竞争的加剧步进电机是一个竞争激烈的市场，行业内通过品牌和技术的不断创新、生产工艺的不断改进等形式加强自身实力，进而在市场竞争中占据更大的份额。
同时，国内外制造商在价格和性能之间的竞争不断升级，国内厂商也将通过降低成本、提高品质、增强创新等方式提升自身市场竞争力。
四、应用领域的拓展传统的步进电机市场主要是在自动化设备、数码设备、医疗仪器、金融设备等领域，但随着技术进步，步进电机的应用范围也在不断扩大。
例如，3D打印机、激光切割机、无人驾驶等新兴领域正在逐步成为步进电机的新的应用领域。
总之，随着自动控制、数字化、智能化等领域的大力推进，步进电机制造行业将面临着越来越多的机遇和挑战，行业内的厂商也需要不断地进行技术研发、增强品牌影响力，以适应市场的发展和变化。
步进电机发展回顾与前景展望谢辉唐勇（重庆三峡学院应用技术学院，重庆万州 404100）摘要：本文对步进电机的功能、分类、发展历程进行了概述，并对DDS技术、步进电机加减速控制、高性能电源技术、电流细分驱动技术、步进电机联网控制等步进电机控制技术的发展动态进行了分析．在此基础上，对步进电动机的发展前景作了合理的展望．关键词：步进电动机；发展历程；发展前景中图分类号：TP211+.4 文献标识码：A 文章编号：1009-8135（2010）03-0110-04步进电机是一种将电脉冲转化为角位移、直线位移的控制微电机．当步进驱动器接收到一个脉冲信号，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”），其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．由于步进电机无需反馈就形成了开环控制系统，且没有积累误差，使系统结构大大简化，使用维护更加方便，成本较低，因此步进电动机在开环控制系统中获得广泛应用．1 步进电动机的分类及应用1.1 步进电机的分类步进电机按工作原理可分为永磁式、磁阻式（也叫反应式）及永磁感应子式三种基本类型．永磁式步进电机定子上有多相绕组，转子由永久磁铁构成，其磁化方向为辐向磁化，无激磁时有保持转矩．转子极数与定子每相的极数相同．依转子材质区分，其步进角有45°、90°及7.5°、11.25°、15°、18°等几种．永磁式步进电动机消耗功率小，制造成本低、起动频率和运行频率都较低．磁阻式步进电动机在定、转子铁心的内外表面上设有按一定规律分布的相近齿槽，利用这两种齿槽相对位置变化引起磁路磁阻的变化产生转矩．其步矩角可做到1°～15°，甚至更小，精度容易保证，起动和运行频率较高，但功耗较大，效率较低．永磁感应子式步进电动机又称混合式步进电动机．是永磁式步进电动机和反应式步进电动机两者的结合，转子由轴向磁化的磁铁制成，磁极做成复极的形式，兼有两者的优点．精确度高、转矩大、步进角度小．三种步进电机的主要技术指标如表1、2、3所示．1.2 步进电动机的应用步进电动机多用于数控车床和机器人系统中．在现代工业，特别是航空、航天、电子等领域中，要求完成的工作量大，任务复杂，精度高，利用人工操作不仅劳动强度大，生产效率低，且难以达到所要求的精度，还有一些工作环境是对人体健康有害的或人类无法到达的，这就需要数控机床和机器人来完成这些工作．另外，在计算机外设和办公室自动化设备中也大量运用步进电机，如磁盘驱动、打印机、绘图仪和复印机等．收稿日期：2009-12-10作者简介：谢 辉（1969-），女，重庆忠县人，重庆三峡学院副教授，硕士，主要从事工业智能控制研究．基金项目：本文系重庆三峡学院校级科研项目(2008-sxxyyb-19)研究成果表2 磁阻式步进电动机技术性能指标表3 永磁感应式步进电动机技术性能数据2 步进电动机的发展历程年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上．步进电动机的发展与计算机工业和数字控制技术密切相关，产品按结构划分有磁阻式、永磁式和混合型等多种形式．近年来，伴随着微电子技术大功率电力电子器件及驱动技术的进步，发达国家已普遍使用性能优越的混合式步进电机，最典型的产品是二相8极50齿的电动机，步距角1.8°／0.9°（全步／半步）；还有五相10极50齿和一些转子100齿的二相和五相步进电动机，五相电动机主要用于运行性能较高的场合．驱动技术采用恒相电流与细分驱动相结合，使步进电机在中、小功率控制系统内的精度提高，并逐步向高速大功率应用领域渗透．步进电动机最大的生产国是日本，如日本伺服公司、东方公司、SANYO DENKI 和MINEBEA 及NPM 公司等，特别是日本东方公司，无论是电动机性能和外观质量还是生产手段，都是世界上最好的．我国对步进电动机的研究从1958年开始，1970年代以前受苏联的影响，以三相磁阻式步进电动机为主，如1960年代末为快走丝数控线切割机床研制的BF1840-75，一直延续生产到现在．1970年代受到国内研制生产数控机床和其他数控设备的推动，并受到当时日本数控机床系统的影响，开始发展磁阻式步进电动机的系列产品，以定子6个极、转子40齿的三相磁阻式电动机为主，还有定子10个极、转子100齿的五相磁阻式电动机和四相电动机等．1980年代开始发展混合式步进电动机，以定子8极、转子50齿的二相(四相)混合式步进电动机为主．1987年开始自行设计定子10极、转子50齿的五相混合式步进电动机，同时还发展了一些不同于国外的非典型产品，如定子8极、转子60齿的二相(四相)混合式步进电动机．这是为了与磁阻式步进电动机的步距角相一致．转子200齿的五相混合式步进电动机，转子100齿的九相(三相)混合式步进电动机，主要特点是具有高分辨率和可变步矩角．经过多年的发展，我国步进电机形成一种品种规格繁多的局面，如图1所示．其中最主要的产品系列，一是1970年代形成的磁阻式步进电动机系列产品在低端应用仍有较多的市场，继续生产；二是混合式步进电机的系列产品，包括引进技术和生产设备，按照国外的设计生产的二相和五相混合式步进电机，以及国内自行开发生产的混合式步进电动机，仍然拥有各自不同的应用领域，短期内很难统一到几个限定的规格品种上．于平稳运行以及转速大于1 000 r/min 的用途；永磁式成本低，主要用在价格低廉的消费性产品中；永磁感应子式更适合于低速大转矩用途．3 步进电机发展可探究的几个方面步进电机技术，历经上世纪几十年的发展，已成为相对成熟的技术．但随着应用范围的推广和新工艺、新技术的不断出现，步进电机技术仍然在不断发展完善中．主要表现在步进电机本身的改进以及驱动技术的多样化和精密化等几个方面．3.1步进电机的发展目前，最有发展前景的当属混合式步进电动机，而混合式电动机又向以下四个方向发展：3.1.1 小型化方向发展．随着电动机本身应用领域的拓宽以及各类整机的不断小型化，要求与之配套的电动机也必须越来越小，在57、42机座号的电动机应用了多年后，现在其机座号向39、35、30、25方向向下延伸．瑞士ESCAP 公司最近还研制出外径仅10mm 的步进电动机．3.2.2 改圆形电动机为方形电动机．由于电动机采用方型结构，使得转子有可能设计得比圆形大，因而其力矩体积比将大为提高．同样机座号的电动机，方形的力矩比圆形的将提高30﹪～40﹪．3.3.3 一体化设计．即把转子位置传感器，减速齿轮等和电动机本体综合设计在一起，这样使其能方便地组成一个闭环系统，因而具有更加优越的控制性能．3.4.4 向五相和三相电动机方向发展．目前广泛应用的二相和四相电动机，其旋转磁场和电磁转矩不完全对称，振动和噪声较大，而五相和三相电动机则是完全对称的，因此更具有优势性．而就这动机精密且复杂，因此三相电动机系统的价格比要比五相电动机更低一些．3.2 步进电机驱动技术的发展3.2.1 DDS 技术在步进电动机控制系统中的应用．步进电动机的转速与脉冲信号的频率成正比．直接数字频率合成(DDS ：Direct Digital Synthesizer))技术能够产生与输入值呈线性变化的频率,具有频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位噪声低、可编程等特点．利用DDS 技术可产生稳定、可靠、高精度的步进脉冲，非常适合那些对速度要求精确控制的系统．如美国QUALCOMM 公司的Q2334、Q2220；STANFORD 公司的STEL-1175、STEL-1180；AD 公司的AD7008、AD9850、AD9854等，时钟频率从几十兆赫兹到几百兆赫兹不等，芯片从一般功能到集成有D/A 转换器和正交调制器等都有．国内在DDS 技术的研究上与国际水平还有较大的差距，随着近几年来我国芯片产业的发展，DDS 技术在步进电机中的应用有突破性的进展．3.2.2 步进电动机自动加减速运行的研究．步进电机广泛应用于打印机、雕刻机、绘图仪、绣花机及自动化仪表等系统中．这些系统的一个共同特点是要求精确定位，即在运动中不失步和不过冲．步进电动机自动加减速控制方案，其核心内容是根据步进电动机要运行的总步数自动选择加减速级数及最高一级的速度，但必须保证控制其精度．为了避免步进电机失步，必须采用与电机矩频特性相适应的速度控制方案，即以较低的速度启动，逐渐加速到某一速度运行，再逐渐降速直至停止．智能控制器在步进电机加减速运行中的应用具有重要的实用价值．3.2.3 高性能步进电机电源技术的研究．步进电动机在微机控制的中小型机床和其它自动化装置方面取得了广泛的应用．步进电动机与一般交、直流电动机不一样，后者的电源常常是一个标准的交、直电源，只要电压等级和容量与电动机给定参数相等，电机基本上就有确定的性能．步进电动机的电源，在许多情况下是一个直流开关电源．步进电动机的性能很大程度上依赖于驱动电源的性能．目前的研究热点有斩波恒流控制、SPWM （正弦脉宽调制）等，驱动电路普遍采用单片机加上外围电路，或专用SPWM 芯片甚至DSP 来产生SPWM 波来控制功放电路开关管的通断．用于步进电机驱动电路的功率管有GTR 、VDMOS 和IGBT 等．特别是把驱动和保护电路集成在一起的智能功率模块，因具电机驱动装置的重点发展方向之一．3.2.4 步进电机细分驱动技术的应用．细分驱动是将电机绕组中的电流细分，由常规的矩形波供电改为阶梯波供电．细分驱动使驱动电流的变化幅度减小，转子达到平衡位置时的过剩能量减少，降低了步进电机的低频振荡，消除了共振点，使低频、低转速时工作稳定，转矩增加，噪声降低，同时在不改变步进电机内部参数的情况下，减少步距角，减少步进误差，也即提高了分辨率和步距精度．细分驱动的典型应用有数控机床的四轴联动改造．由于现有的机床只能进行三轴联动，而在生产中需要在圆锥面上加工凸轮运动曲线槽，通过工艺分析需要四轴联动的加工中心才能实现．而现有立式加工中心只能实现X、Y、Z（三）轴联动，配置高精度四轴联动系统机床的价格超出现有机床数倍，为此通过对现有机床的改造，利用回转工作台实现第四轴，采用步进电机的细分技术实现高精度控制，可满足用户精度的要求．近年来，对于不同类型和相数的步进电机采取不同的细分电流控制策略是研究的一大热点．如有关资料指出,对于两相双极型混合式步进电机,采用正余弦形的驱动电流较为理想,而对于反应式步进电机一般采用谐波较少的阶梯型驱动电流较为理想．3.3 步进电动机的联网控制随着网络技术的深入发展，对步进电机的研究也逐步从单机运行转向网络化控制．如我国数控加工设备，目前大多数仍处于单机运行方式，采用手工或微机辅助分段输入、分段加工的方法，设备利用率普遍较低．在多种小批量的条件下，机床的切割时间只有25﹪，若是将各种数控加工设备通过总线联网，构成DNC（Distributed Numerical Control：分布式数控）系统，机床的切割时间就可达到65﹪，而且易于实现集成化控制和管理，是步进电机很有前途的发展方向之一．4 步进电动机的前景展望步进电动机经过几十年的发展，已成为除直流电动机和交流电动机以外的应用最广泛的第三类电动机．在开环高分辨率的定位系统中，至今还没有发现更合适取代它的产品，特别是在一些功率相当小的系统中，步进电机更具有无可替代的主流地位．预计未来步进电机的研究还会持续深入下去，研究方向之一是电机与驱动的一体化，使步进电机体积更小巧、性能更优越，性价比更高，在大量的民用设备中批量化使用，如家庭机器人、民用智能化设备等；研究方向之二是在功率或机座号相对较大的步进电动机中，与属于BIDCM（稀土永磁无刷直流电机）的交流伺服电动机系统会合，具体来说可能会借鉴交流伺服系统的控制技术，但保留了部分步进电动机的特点，形成一种新的“步进伺服电动机”或“伺服步进电动机”，在克服低频振荡、高频过载能力小、快速性不足和效率低等方面取得突破性进展，从而在现代军事、精密机械加工、航空航天等领域的应用越来越深入．参考文献：[1]张海根，高安邦.机电传动控制[M].高等教育出版社.2007：93-95.[2]傅晓林.基于DMC控制卡的两轴运动控制系统[J].重庆交通学院学报，2005（2）.[3]王宗培，段卫国.运动控制电机之步进电机[J].微电机，2008（9）:62-68.[4]科雷德斯（香港）精密技研.步进电动机发展趋势[EB/OL]./learn/learn_detail. asp?learn_id=7401，2008-10-16.[5]谢辉.关于自动打孔机控制系统的硬件设计[J].重庆三峡学院学报，2002（6）.（责任编辑：于开红）A Review of the Stepper Motor Development and Its ProspectXIE Hui TANG Yong(School of Applied Technology, Chongqing Three Gorges College, Wanzhou 404100, Chongqing)Abstract: This paper summarizes the function and classification of stepper motor, and reviews its development, analyzing related controlling technology such as DDS, feed speed control method, high-performance power, current divided driving, network control, etc. According to the analysis, the future development of stepper motor is also discussed.Key words: stepper motor; development process; development prospect。
