工作原理：三相步进电动机

图4-13所示为反应式步进电动机原理图。当U相绕组通入直流电（或电脉冲）时，转子被定子磁场磁化，磁场力将转子轴线拉至与U相绕组轴线重合位置。此时若切换为V相绕组通电（或电脉冲），则转子在定、转子间磁场力的作用下沿顺时针方向旋转60°。每转动一步，转子可以准确自锁，不会因惯性而发生错位。

图4-12　反应式旋转运动步进电动机的结构

图4-13　反应式步进电动机原理(www.xing528.com)

上述所讲的步进电动机的“三相”不同于交流电的“三相”，它只表明定子圆周上有三套独立的控制绕组，但不能同时通电。在工程技术上，从一相通电切换到另一相通电称为一拍，而三相依次通电的运行方式称为三相单三拍运行方式。在使用中，为了减小步距角，还可UV两相同时通电，使转子轴线转至UV两相之间的轴线上。这类按UV-VWWU的顺序，两相同时依次通电的运行方式称为三相双三拍运行方式。此外还可按UUV-V-VW-W-WU的组合方式依次通电，称为三相六拍运行方式，其步距角更小。

为了进一步减小步距角，多采用图4-13所示的槽齿结构。在U相通电时，U相磁极小齿与转子小齿一一对正，V相磁极小齿与转子小齿错开1/3齿距，而W相定、转子轴线间则错开2/3齿距。若切换为V相绕组通电时，转子将转过1/3齿距的角度，使V相磁极小齿与转子小齿一一对正。此时W相定、转子轴线间只错开1/3齿距。当V相断电，W相通电时，转子又转过1/3齿距，使W相磁极小齿与转子小齿一一对正。由此可得出如下结论，设转子齿数为Z，步进电动机拍数为N，则转子每转过一个齿距，相当于在空间转过了360°/Z，而每一拍所转角度又为齿距的1/N，所以步距角为

可以看出，步距角与步进电动机的转子齿数成反比，与拍数成反比。例如，对于Z=40的三相三拍步进电动机，其步距角为3°。

工程技术上，步进电机广泛用于数字控制系统中作为执行元件。