步进电动机的结构和工作原理

1.步进电动机的结构
步进电动机的定子、 转子铁心均由硅钢片叠压而成。定子上均匀分布六个磁极，磁极上装有线圈，相对两个极上的线圈串联起来组成三个独立的绕组，称为三相绕组。转子是四个均匀分布的齿，齿宽等于定子主磁极端面的有效宽度，转子上没有绕组，本身亦无磁性。
2.步进电机的工作原理
当U相绕组通电且V相、W相绕组都不通电时，由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点，因而转子齿1和齿3的轴线与定子U极轴线对齐（负载转矩为零时），如图一所示。当U相断电且V相通电时， 转子便逆时针方向转过30°，使转子齿2和齿4的轴线与定子V极轴线对齐，如图二所示。当V相断电且W相通电时，转子再转过30°，使转子齿1和齿3的轴线与定子W极轴线对齐，如图三所示。如此循环往复,按U—V—W—U的顺序不断接通和断开控制绕组，气隙中将产生脉冲式的旋转磁场，转子就一步一步地按逆时针方向转动。

步进电动机的转速取决于定子绕组与电源接通、断开的频率，即输入的电脉冲频率，步进电动机的转向则取决于定子绕组轮流通电的顺序。若步进电动机的通电顺序改为U—W—V—U，则电动机为顺时针方向旋转。定子绕组与电源的接通或断开一般由数字逻辑电路或计算机软件来控制。
上述简单的三相反应式步进电动机的步距角太大，即每一步转过的角度太大，如用于精度要求较高的数控机床等控制系统，会严重影响到加工工件的精度。这种结构只在分析原理时采用，实际使用的步进电动机都是小步距角的三相反应式步进电动机。