步进电机的相数

步进电机常用知识问答1、什么是步进电机？步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。

在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。

这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。

使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

2、步进电机分哪几种?步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB）永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。

在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。

它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。

这种步进电机的应用最为广泛。

3、什么是步进电机的保持转矩（HOLDING TORQUE）?保持转矩（HOLDING TORQUE）是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。

它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。

由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。

比如，当人们说2N.m的步进电机，在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。

4、什么是步进电机的固有步距角?电机出厂时给出了一个步距角的值，如86BYG250A型电机给出的值为0.9°/1.8°（表示半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°），这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’，它不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。

5、什么是步进电机的相数?目前常见的相数有哪些?步进电机的相数是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。

步进电机相数、转子齿数和主极数的表达式
如HB型步进电机为P相，转子齿数则依据式θs=180°/PNr可知其步距角久为θs=180°/PNr。

此时，定子1相主极数（A“杠A”相的总和）为m个，匀称配置，其内径配置的多个细齿齿数相同。

转子永久磁铁产生磁通的磁路如下图中的虚线所示，在A“杠A”间形成闭合磁路。

与后面叙述的三相HB和五相HB型等奇数相不完全相同，在A“杠A”间不能形成闭合磁路，需要跨接到B相、C相等其他相形成闭合磁路。

前者被称为相内磁路式，后者称为相间磁路式。

两相HB型步进电机皆为相内磁路，而三相HB型步进电机存在相内磁路和相间磁路两种形式。

下图为三相HB型步进电机，有6个磁极，极上并没有小齿，转子齿数也少，此图描述了定子和转子的磁通路径，其中（a）为相内磁路，（b）为相间磁路。

例如图（a）相内磁路的状况，定子主极A1与相邻B相的B1或C 相的C2，向下一相激磁时，会对与A1同极性的转子齿产生吸引力。

在永久磁铁后侧的五个转子齿用剖面线表示，其与前侧的转子齿极性相反。

同样图（b）为相间磁路，定子主极A1与相邻B相的B1或C 相的C2，向下一相激磁时，会对与A1异性的转子齿产生吸引力。

永久磁铁后侧的四个转子齿用剖面线表示，与前侧转子齿极性相反，与（a）磁路相同。

四相五线步进电机有哪些型号
步进电机是一种电动机，它通过每步旋转一个固定的角度来执行离散的运动，通常被广泛应用于各种自动化设备中。

四相五线步进电机是一种常见的步进电机类型，其结构和特性在不同型号之间略有差异，下面将介绍几种常见的四相五线步进电机型号。

1.NEMA 17： NEMA 17是一种标准规格的四相五线步进电机，其外形尺寸为42mm
x 42mm。

通常用于3D打印机、数控机床等设备中，具有较好的精度和扭矩表现。

2.42BYG： 42BYG步进电机是一类直径为42mm的四相五线步进电机，在机械精度
和工作效率方面表现优异，常见于自动化设备和医疗器械中的应用。

3.NEMA 14： NEMA 14是一种较小尺寸的四相五线步进电机，外形尺寸为35.5mm
x 35.5mm。

尽管体积较小，但其高扭矩和低噪音的特点使其适用于一些空间受限
的场合。

4.17HS： 17HS型号是一种直径为42mm的四相五线步进电机，具有较稳定的性能
和较高的可靠性，常见于自动门控制系统、机器人等领域。

5.NEMA 23： NEMA 23是一种大尺寸的四相五线步进电机，外形尺寸为57mm x
57mm。

适用于需要承受较大负载和高精度要求的工业设备，如自动化生产线、激光切割机等。

通过以上介绍，可以看出四相五线步进电机在不同型号中都拥有各自的特点和适用领域。

选择适合的型号取决于具体的应用需求，包括所需扭矩、精度要求、空间限制等因素。

在实际应用中，应根据具体情况选择最合适的步进电机型号，以确保设备的稳定性和性能表现。

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步进电机的构造（以5相步进为例）
步进电机的构造主要采纳图示的方式进行讲解：步进电动机构造上大致分为定子与转子两部分。

转子由转子1、转子2、永久磁钢等3 部分构成。

而且转子朝轴方向已经磁化，转子 1 为N 极时，转子2 则为S 极。

定子拥有小齿状的磁极，共有10个，皆绕有线圈。

其线圈的对角位置的磁极相互连接着，电流流通后，线圈即会被磁化成同一极性。

（例如某一线圈经由电流的流通后，对角线的磁极将同化成S 极或N 极。

）对角线的2个磁极形成1个相，而由于有A 相至E相等5个相位，因此称为5 相步进电动机。

系统构成图示转子的外圈由50个小齿构成，转子1 和转子2 的小齿于构造上互相错开1/2 螺距。

由此转子形成了100个小齿。

目前已经有转子单个加工至100齿的高辨别率型，那么高辨别率型的转子就有200个小齿。

因此其机械上就可以实现一般步进电机半步(一般步进电机半步需要电气细分达到)的辨别率。

电动机构造图2∶与转轴成垂直方向的断面图
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