步进电机（见图2-5）是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制驱动器件。在非超载的情况下，步进电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响[20]。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”。步进电机的旋转是以固定的角度一步一步运行的。人们可以通过控制脉冲个数来控制步进电机的角位移量，从而达到准确定位的目的；同时还可以通过控制脉冲频率来控制步进电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步进电机是一种感应电机，其结构如图2-6所示。其工作原理是利用电子电路将直流电变成分时供电的多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的多相时序控制器[21]。
图2-5 步进电机与驱动器
图2-6 步进电机结构图
步进电机在构造上有三种主要类型，分别为：反应式（Variable Reluctance，VR）、永磁式（Permanent Magnet，PM）和混合式（Hybrid Stepping，HS）[22]。
1.反应式步进电机(www.xing528.com)
该类型电机定子上有绕组，转子由软磁材料组成。这种电机结构简单，成本低廉，步距角小，可达1.2°；但其动态性能较差、效率低、发热大、可靠性难以保证。
2.永磁式步进电机
该类型电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大；但这种电机精度差，步矩角大（一般为7.5°或15°）。
3.混合式步进电机
该类型电机综合了反应式和永磁式步进电机的优点，其定子上有多相绕组，转子采用永磁材料制成，转子和定子上均有多个小齿以提高步距精度。其特点是输出力矩大、动态性能好、步距角小；但其结构比较复杂，生产成本也相对较高。用在玩具车上的直流电机如图2-7所示。
图2-7 玩具小车上的 直流电机
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