步进电动机（Stepper Motor）是一种精密的电动机，它是将电信号转换成精确的机械运动的设备之一。步进电动机的原理是将电能转换成机械位移或角位移，是一种靠脉冲控制转动角度和转速的开环控制系统。它主要由定子、转子、端子和夹具等组成。步进电动机在工业、航空、船舶、医疗等领域都有广泛的应用。
步进电动机是利用电磁场的转换原理来产生转矩的机电一体化设备。其工作原理是依靠控制电路给定的脉冲信号，使电动机转子定量地转动一个固定的角度，具体控制方法包括全步进控制、半步进控制等。步进电动机将全进式的运动模式分解成丝毫不差的单步运动模式，从而达到较高的运动精度和稳定性。
步进电动机的转子通常是由两对双极永磁体构成，每个极对由一个正极和一个负极组成。当电流流经某一个极对时，相应的磁极将被激磁，而其他的三个磁极则置于静止状态。随着电流的改变，电动机的转子也会随之变化。磁极被磁化后，会产生一个梯形波，这个波通过微控制器控制后，就可以实现步进电动机的精确旋转。
步进电动机具有精度高、重量轻、结构简单、运动稳定和噪音低等特点，特别是精度高和运动稳定性好，可大大提高运动系统的精度，实际应用广泛。步进电动机的驱动器通常比直流电动机的驱动器更简单，因此它们更容易应用在一些成本敏感的应用中。此外，步进电动机具有低速运转的能力，因此可以应用于需要长时低速运转的一些领域。
然而，在使用步进电动机时，需要对其驱动器加以有效管理。步进电动机在低速过程中是非常卡顿的，同时由于沾壁力的作用，会引起共振，使它的使用范围不及直流电机广泛，因此步进电动机不能用于高速、大扭矩的应用，一般速度及扭矩控制较难。
步进电动机广泛应用于各种机器人、智能家居、航空、精密机械、医疗器械、热成像仪、安防监控等领域。在机器人领域，步进电动机常用于精确控制机器人的臂部位移，以及行走步幅的调整。在智能家居方面，步进电动机被应用于各种开合式门窗的开启和关闭，保证门窗的安全性和可靠性。步进电动机还被广泛应用于CNC机床、自动化生产线等需要精确定位和操作的场合。
关注微信