在上面的可變磁阻步進(jìn)電機的簡(jiǎn)單示例中，電機由一個(gè)中心轉子組成，該轉子被四個(gè)標記為A、B、C和D的電磁場(chǎng)線(xiàn)圈包圍。所有具有相同字母的線(xiàn)圈都連接在一起，因此通電（例如標記為A 的線(xiàn)圈）將導致磁轉子與該組線(xiàn)圈對齊。

通過(guò)依次向每組線(xiàn)圈通電，可以使轉子旋轉或從一個(gè)位置“步進(jìn)”到下一個(gè)位置，其角度由其步距角結構確定，并且通過(guò)按順序對線(xiàn)圈通電，轉子將產(chǎn)生旋轉運動(dòng)。

步進(jìn)電機驅動(dòng)器通過(guò)按設定順序對勵磁線(xiàn)圈通電來(lái)控制電機的步距角和速度，例如“ ADCB，ADCB，ADCB，A… ”等，轉子將沿一個(gè)方向（正向）旋轉，并通過(guò)將脈沖序列反轉為“ ABCD、ABCD、ABCD、A… ”等，轉子將沿相反方向（反向）旋轉。

因此，在上面的簡(jiǎn)單示例中，步進(jìn)電機有四個(gè)線(xiàn)圈，使其成為 4 相電機，定子上的極數為 8 (2 x 4)，間隔為 45 度。轉子上的齒數為六個(gè)，齒距為 60 度。

然后，轉子有 24 個(gè)（6 個(gè)齒 x 4 個(gè)線(xiàn)圈）可能的位置或“步數”來(lái)完成一整圈。因此，上面的步距角為：360 o /24 = 15 o。

顯然，更多的轉子齒和/或定子線(xiàn)圈將導致更多的控制和更精細的步距角。此外，通過(guò)以不同的配置連接電機的電氣線(xiàn)圈，可以實(shí)現全步角、半步角和微步角。然而，為了實(shí)現微步進(jìn)，步進(jìn)電機必須由（準）正弦電流驅動(dòng)，其實(shí)施成本昂貴。

還可以通過(guò)改變施加到線(xiàn)圈的數字脈沖之間的時(shí)間延遲（頻率）來(lái)控制步進(jìn)電機的旋轉速度，延遲越長(cháng)，一整轉的速度越慢。通過(guò)向電機施加固定數量的脈沖，電機軸將旋轉給定角度。

使用延時(shí)脈沖的優(yōu)點(diǎn)是不需要任何形式的附加反饋，因為通過(guò)計算提供給電機的脈沖數量，就可以準確地知道轉子的終位置。這種對設定數量的數字輸入脈沖的響應允許步進(jìn)電機在“開(kāi)環(huán)系統”中運行，使其控制起來(lái)既容易又便宜。

例如，假設上面的步進(jìn)電機的步距角為每步 3.6 度。要將電機旋轉 216 度的角度，然后再次停止在所需位置，總共只需要：216 度/（3.6 度/步）= 80 個(gè)施加到定子線(xiàn)圈的脈沖。

有許多步進(jìn)電機控制器 IC 可供選擇，可以控制步進(jìn)速度、旋轉速度和電機方向。SAA1027 就是這樣一種控制器 IC，它內置了所有必需的計數器和代碼轉換，并且可以按正確的順序自動(dòng)將 4 個(gè)完全控制的橋輸出驅動(dòng)到電機。

旋轉方向也可以選擇單步模式或沿選定方向連續（無(wú)級）旋轉，但這會(huì )給控制器帶來(lái)一些負擔。當使用 8 位數字控制器時(shí)，每步也可以有 256 微步

SAA1027步進(jìn)電機控制芯片

在本關(guān)于旋轉執行器的教程中，我們研究了有刷和無(wú)刷直流電機、直流伺服電機和步進(jìn)電機作為機電執行器，可用作位置或速度控制的輸出設備。

在下一篇關(guān)于輸入/輸出設備的教程中，我們將繼續研究稱(chēng)為執行器的輸出設備，特別是使用電磁力將電信號再次轉換為聲波的輸出設備。我們將在下一個(gè)教程中看到的輸出設備類(lèi)型是揚聲器。