步进电动机的种类很多,按工作原理可分为反应式(磁阻式)、永磁式和混合式三种。
反应式步进电动机一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5°,但噪声和振动都
很大,在欧美等发达国家20世纪80年代已被淘汰。
永磁步进电动机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5°或15°,这种电动机
的成本很低,多半用于价格低廉的消费性产品。混合式步进电动机混合了永磁式和反应式的
优点,又分为二相和五相:二相步进角一般为1.8°,而五相步进角一般为0.72°,它是工业
移动控制应用最常见的电动机。
混合式步进电动机与传统的反应式步进电动机相比,在结构上转子加有永磁体,以提供
软磁材料的工作点,而定子励磁只需提供变化的磁场,而不必提供磁材料工作点的耗能,因
此该电动机效率高、电流小、发热低。因为永磁体的存在,该电动机具有较强的反电势,其
自身阻尼作用比较好,使其在运转过程中比较平稳、噪声低、低频振动小。常见混合式步进
电动机的定子有8个极或4个极,极面上均布一定数量的小齿,极上线圈能以两个方向通
电。转子也由圆周上均布一定数量小齿的两块齿片组成。两块齿片相互错开半个齿距。齿片
中间夹有一只轴向充磁的环形永久磁钢。每相绕组绕在8个定子磁极中的4个极上,如绕组
A绕在1、3、5、7磁极上,则绕组B绕在2、4、6、8磁极上;而且,每相相邻的磁极以相
反方向绕,即如果绕组A以正向电流激励,则3和7磁极的磁场径向向外,而1和5磁极的
磁场径向向内。B相与A相的情况类似。依靠定子电流磁场和永久磁钢产生磁场的叠加而
产生转矩。