據(jù)說步進(jìn)電機(jī)不能拆，但是為了滿足好奇心，該出手時就出手。 將要拆開的28BYJ-48，這是學(xué)單片機(jī)控制技術(shù)中最常見的一種。

打開上蓋后的減速齒輪

減速齒輪特寫

轉(zhuǎn)子

定子繞組

繞組特寫

只剩下后蓋了

繞組上的接線：

這一看，步進(jìn)電機(jī)好像沒什么。實際上，里面的學(xué)問大著呢。 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（即步進(jìn)角）。您可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時您可以通過控制脈沖頻率來 控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能像普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計算機(jī)等許多專業(yè)知識。 步進(jìn)電機(jī)主要由兩部分構(gòu)成：定子和轉(zhuǎn)子，它們均由磁性材料組成。以三相步進(jìn)電機(jī)為例，其定子和轉(zhuǎn)子上分別有六個、四個磁極。

定子上的六個磁極上有控制繞組，兩個相對的磁極組成一相。

注意：這里的相和三相交流電中的“相”概念不一樣，步進(jìn)電機(jī)通的是直流脈沖。 按照繞組的通電順序，三相步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。 步進(jìn)電機(jī)的主要特點(diǎn)：1．一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。 2．步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度。 步進(jìn)電機(jī)溫度過高首先會使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降乃至 于失步，因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有的甚至高達(dá)攝氏200度以 上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏80-90度完全正常。 3．步進(jìn)電機(jī)的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動時，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。在它的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。 4．步進(jìn)電機(jī)低速時可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。 步進(jìn)電機(jī)有一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠 正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動，脈沖 頻率應(yīng)該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速從低速升到高速）。
5 步進(jìn)電機(jī)必須加驅(qū)動才可以運(yùn)轉(zhuǎn)， 驅(qū)動信號必須為脈沖信號，沒有脈沖的時候， 步進(jìn)電機(jī)靜止， 如果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號，就會以一定的角度（稱為步角）轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動的速度和脈沖的頻率成正比。 6 三相步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角度為7.5 度，一圈360度，需要48個脈沖完成。 7 步進(jìn)電機(jī)具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特性。 8 改變脈沖的順序，可以方便的改變轉(zhuǎn)動的方向。因此，目前打印機(jī)，繪圖儀，機(jī)器人，等等設(shè)備都以步進(jìn)電機(jī)為動力核心。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的特點(diǎn)（1）構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器系統(tǒng)的專用集成電路： A、脈沖分配器集成電路：如三洋公司的PMM8713、PMM8723、PMM8714等。 B、包含脈沖分配器和電流斬波的控制器集成電路：如SGS公司的L297、L6506等。 C、只含功率驅(qū)動（或包含電流控制、保護(hù)電路）的驅(qū)動器集成電路：如日本新電元工業(yè)公司的MTD1110（四相斬波驅(qū)動）和MTD2001（兩相、H橋、斬波驅(qū)動）。 D、將脈沖分配器、功率驅(qū)動、電流控制和保護(hù)電路都包括在內(nèi)的驅(qū)動控制器集成電路，如東芝公司的TB6560AHQ、MOTOROLA公司的SAA1042（四相）和ALLEGRO公司的UCN5804（四相）等。 （2）“細(xì)分驅(qū)動”概述：將“電機(jī)固有步距角”細(xì)分成若干小步的驅(qū)動方法，稱為細(xì)分驅(qū)動，細(xì)分是通過驅(qū)動器精確控制步進(jìn)電機(jī)的相電流實現(xiàn)的，與電機(jī)本 身無關(guān)。其原理是，讓定子通電相電流并不一次升到位，而斷電相電流并不一次降為0（繞組電流波形不再是近似方波，而是N級近似階梯波），則定子繞組電流所 產(chǎn)生的磁場合力，會使轉(zhuǎn)子有N個新的平衡位置（形成N個步距角）。 步進(jìn)電機(jī)分類步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（PM）、反應(yīng)式（VR）和混合式（HB）。永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為7.5度或15度；反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大，在歐美等發(fā)達(dá)國家80年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)，分為兩相和五相，兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為0.72度，這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。

步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1． 電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù)； 2． 電機(jī)停轉(zhuǎn)的時候具有最大的轉(zhuǎn)矩（當(dāng)繞組激磁時）； 3． 由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運(yùn)動的重復(fù)性； 4． 優(yōu)秀的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)； 5． 由于沒有電刷，可靠性較高，因此電機(jī)的壽命僅僅取決于軸承的壽命； 6． 電機(jī)的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定，因而可以采用開環(huán)控制，這使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以比較簡單而且控制成本； 7． 僅僅將負(fù)載直接連接到電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn)。 8． 由于速度正比于脈沖頻率，因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍。
缺點(diǎn)1． 如果控制不當(dāng)容易產(chǎn)生共振； 2． 難以運(yùn)轉(zhuǎn)到較高的轉(zhuǎn)速。 3. 難以獲得較大的轉(zhuǎn)矩 4. 在體積重量方面沒有優(yōu)勢，能源利用率低。

5. 超過負(fù)載時會破壞同步，高速工作時會發(fā)出振動和噪聲。

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原文標(biāo)題：知識 | 步進(jìn)電機(jī)拆解及其基本介紹

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