步進(jìn)電動(dòng)機(jī)(stepping motor)把電脈沖信號(hào)變換成角位移以控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的微特電機(jī)。在自動(dòng)控制裝置中作為執(zhí)行元件。每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)前進(jìn)一步，故又稱脈沖電動(dòng)機(jī)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)多用于數(shù)字式計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備，以及打印機(jī)、繪圖機(jī)和磁盤等裝置。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源由變頻脈沖信號(hào)源、脈沖分配器及脈沖放大器組成，由此驅(qū)動(dòng)電源向電機(jī)繞組提供脈沖電流。
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能決定于電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電源間的良好配合。步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有累積誤差，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便，制造成本低，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)負(fù)載慣量的能力大，適用于中小型機(jī)床和速度精度要求不高的地方，缺點(diǎn)是效率較低，發(fā)熱大，有時(shí)會(huì)“失步"。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)分為機(jī)電式、磁電式及直線式三種基本類型。
機(jī)電式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)電式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由鐵心、線圈、齒輪機(jī)構(gòu)等組成。螺線管線圈通電時(shí)將產(chǎn)生磁力，推動(dòng)其鐵心心子運(yùn)動(dòng)，通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)使輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，通過(guò)抗旋轉(zhuǎn)齒輪使輸出轉(zhuǎn)軸保持在新的工作位置;線圈再通電，轉(zhuǎn)軸又轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，依次進(jìn)行步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
磁電式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)磁電式步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 可靠性高， 價(jià)格低廉， 應(yīng)用廣泛。主要有永磁式、 磁阻式和混合式。
(1)永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本原理其轉(zhuǎn)子有永磁體的磁極，在氣隙中產(chǎn)生極性交替磁場(chǎng)，定子由四相繞組組成(見(jiàn)圖)。當(dāng)A相繞組通電時(shí)，轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)向該相繞組所確定的磁場(chǎng)方向。當(dāng)A相斷電、B相繞組被通電勵(lì)磁時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)新的磁場(chǎng)方向，這時(shí)，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)一角度而位于新的磁場(chǎng)方向上，被勵(lì)磁相的順序決定了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
若定子勵(lì)磁的變化太快，轉(zhuǎn)子將不能和定子磁場(chǎng)方向的變化保持一致，轉(zhuǎn)子即失步。起動(dòng)頻率和運(yùn)行頻率較低，是永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)缺點(diǎn)。但永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)消耗功率較小，效率較高。20世紀(jì)80年代初，出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子是盤式的永磁盤式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，使步距角及工作頻率達(dá)到磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的水平。
(2)磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
其定、轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)外表面上設(shè)有按一定規(guī)律分布的相近齒槽，利用定、轉(zhuǎn)子鐵芯齒槽相對(duì)位置變化引起磁路磁阻的變化，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。其轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼片或軟磁材料做成，當(dāng)定子某相被勵(lì)磁時(shí)，轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)到使磁路磁阻最小的位置。當(dāng)另一相被勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到另一位置，使磁路磁阻為最小時(shí)，電動(dòng)機(jī)就停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角θb，即式中N為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距的運(yùn)行拍數(shù);ZR為轉(zhuǎn)子齒數(shù)。磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式較多。定子鐵芯有單段式、多段式;磁路有徑向、軸向;繞組相數(shù)有三相、四相、五相。磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角可做到1°～15°，甚至更小，精度容易保證，起動(dòng)與運(yùn)行頻率較高，但功耗較大，效率較低。
(3)混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
它的定、轉(zhuǎn)子鐵芯結(jié)構(gòu)與磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相似。轉(zhuǎn)子有永磁體在氣隙中產(chǎn)生單極性磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)還被轉(zhuǎn)子上軟磁材料的齒槽調(diào)制。混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)兼有永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)步距角小，精度高，工作頻率高，且功耗小，效率高。
步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制方式：
1、步進(jìn)電機(jī)有四相繞組A、B、C、D，當(dāng)一繞組通電時(shí)在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部形成N-S極，產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)通電的相發(fā)生變化，磁場(chǎng)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，在磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)動(dòng)，若步進(jìn)電機(jī)按雙四拍的方式來(lái)工作。
/2、在A、B、C、D四相繞組上輸入脈沖的順序?yàn)锳B→BC→CD→DA→AB，步進(jìn)電機(jī)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，即正轉(zhuǎn);若在A、B、C、D四相繞組上依次輸入脈沖AB→DA→CD→BC→AB;步進(jìn)電機(jī)將沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，即反轉(zhuǎn)。電機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)參數(shù)，初始的即可，不用調(diào)改。
整體程序的結(jié)果：
(1)先正轉(zhuǎn)一圈，等待一秒后再反轉(zhuǎn)一圈。這一過(guò)程可以自己修改程序，把它去掉，即整體main函數(shù)while循環(huán)的前面那部分，只會(huì)執(zhí)行一次。
while(1)
{
(2)按下按鈕1，整個(gè)電機(jī)開(kāi)始正轉(zhuǎn)N圈，當(dāng)檢測(cè)按鈕一直按下時(shí),整個(gè)電機(jī)就一直正轉(zhuǎn)下去。當(dāng)檢測(cè)到其他按鈕按下時(shí)，立即跳轉(zhuǎn)到其他按鈕對(duì)應(yīng)的程序。
(3)按下按鈕2，和按鈕1相反。
(4)按鈕3，使整個(gè)電機(jī)停止工作。
}
上面2，3，4部分是一直在循環(huán)掃描檢測(cè)的。
