步進電機是通過脈沖信號來進行控制，每輸入一個脈沖信號，步進電機前進一步。步進電機旋轉(zhuǎn)的步距角，是在電機結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上等比例控制產(chǎn)生的，如果控制電路的細分控制不變，那么步進旋轉(zhuǎn)的步距角在理論上是一個固定的角度。在實際工作中，電機旋轉(zhuǎn)的步距角會有微小的差別，主要是由于電機結(jié)構(gòu)上的固定有誤差產(chǎn)生的，而且這種誤差不會積累。

步進電機驅(qū)動原理

步進電機的總極數(shù)越大，加工精度的要求就會越高。通常工業(yè)用混合型步進電機的步距角是1.8度，就是200極。

       步進電機的相電流及磁場，遵循安培右手螺旋定律，由電能產(chǎn)生磁場能量，控制電機相電流，就能使電機定子的磁極方向發(fā)生反轉(zhuǎn)，二相磁場的變化相配合，進而產(chǎn)生電機的旋轉(zhuǎn)。

       如果電流方向發(fā)生變化，磁極的方向也會發(fā)生變化，步進電機的電流流過定子產(chǎn)生磁場的過程叫做勵磁。

       通常所說的二相步進電機，電機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，包含不同磁極的磁場相斥和相吸實現(xiàn)的。如下圖所示，A相產(chǎn)生N極磁場吸引轉(zhuǎn)子的S極，B相產(chǎn)生S極磁場吸引轉(zhuǎn)子的N極，使定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的動力。如果改變A、B相定子線圈的電流方向，電機會產(chǎn)生另一步的旋轉(zhuǎn)。連續(xù)改變A、B相定子線圈的電流方向，電機會產(chǎn)生連續(xù)的旋轉(zhuǎn)。

       電機的運動是通過改變電流在電機中的流動來實現(xiàn)的，電子轉(zhuǎn)子排斥B相磁極的定子，吸引A相磁極的定子，這就產(chǎn)生了另一個步進操作，如下圖所示：

執(zhí)行另一個步進操作，電機定子磁極反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子排斥B相磁極的定子，吸引A相磁極的定子，如下圖所示：

       定子線圈中的電流方向無論何時發(fā)生變化，磁極將會反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子重復(fù)步進操作。東芝步進電機驅(qū)動控制電路對電機的磁場勵磁的控制，是通過脈寬調(diào)制方式實現(xiàn)的，能夠?qū)崿F(xiàn)電機高效、穩(wěn)定的運行。如下圖所示：

步進電機的操作模式

       步進電機的基本操作模式稱為“勵磁模式”，能夠使步進電機工作在全步模式、半步模式和微步模式，其中微步模式能夠有效的降低步進電機相電流的噪聲，能夠改善步進電機固有的噪聲震動問題。下面將介紹3種勵磁模式。

     （1）全步模式所謂全步模式，就是依據(jù)電機固有結(jié)構(gòu)設(shè)計固定的步距角工作，一個電脈沖，步進電機前進一個步距角。這個步距角使電機設(shè)計結(jié)構(gòu)所決定的，也可以理解為電機以最大的步距角旋轉(zhuǎn)。

     （2）半步模式半步模式是以電機固有的結(jié)構(gòu)決定的步距角的一半角度進行步進旋轉(zhuǎn)。如下圖所示，步進電機的總極數(shù)是4級，對應(yīng)的步距角是90度，那么半步模式下，步進電機每個脈沖旋轉(zhuǎn)45度。

     （3）微步模式微步模式類似于半步模式，步距角更小，就是1/4步、1/8步、1/16步，可以到很高的細分。對應(yīng)的步進角度就是在整步步距角乘以微步系數(shù)。