1、台阶电机是什么？
台阶电动机是电动机，其主要功能是在台阶中旋转轴，它在固定的台阶中旋转轴。此功能归功于发动机的内部结构，并通过计算不使用传感器的旋转电机步骤的数量来允许确切的位置。借助此功能，它被广泛用于行业和民用中。
每个阶段都将不断动力，以激励发动机逐步旋转。他们可以非常准确地定位并控制踏板电机的速度。这使得用于控制高精度的控制应用程序的阶梯电机。驾驶员提供的脉冲信号有助于发动机移动阶跃角度。阶梯电机控制驱动器被认为是从模拟信号转换为数字信号的设备。
1.1、角度是多少？
当级别为1级脉冲时，阶跃角度被确定为发动机的旋转角度。发动机的位置由步骤确定。平滑度或角度是转子每个旋转旋转的步骤数（发动机的端口角度很小，变得光滑）
位置的准确性取决于平滑度或角度。某些类型的超精度电动机可以在每个旋转（角度：0.36度）中最多1000步。每次旋转时，步进电机的标准为1.8度（或200次）。
2、台阶电机的操作原理
像所有其他类型的电动机一样，阶梯电机还具有两个主要组件：定子组件和转子（转子）。定子有牙齿，其中包含许多铜管，而Rorot组件可以是可变电阻的永久磁铁或钢芯。下图显示了带有可变电阻的钢芯的Rorot部分的踏板电动机的结构。
步骤电动机的操作原理：通过将电（脉冲形式）供应到定子的一个或多个相，这是电流通过线圈和转子向该磁场产生的磁场。就像这样，如果我们以不同的阶段提供电力，将有助于转子连续旋转以达到预期的最后位置。下图清楚地描述了操作的原理。一开始，线圈A带有电力，转子将转向A线圈产生的磁场。当线圈B带有电力时，Rorot沿着与BORD产生的新磁场的60度角相同的方向旋转。当线圈C供电时，它将起作用。
3、步进电动机
步骤电机的特定参数包括：阶跃角，速度，最大扭矩。并非所有的阶梯电动机都具有相同的内部结构，因为转子和Statos的结构不同。不同的结构决定了每种类型的控制和价格。
3.1、转子
3.1.1、转子是永恒的磁铁
转子是朝定子线圈产生的磁场的永久磁铁。这种类型的转子可确保非常好的扭矩并具有额外的扭矩（制动）。这意味着即使定子线圈中没有电力，台阶电机也将有摩托车刹车。这种类型的缺点是缓慢的旋转速度和比其他类型的分辨率更小。
3.1.2、转子来自可变电阻
转子由磁性钢芯制成，具有特殊的形状，使其可以指导磁场。这种类型的转子很容易达到高速和高分辨率，但其扭矩可产生低速，没有摩西刹车。转子和指定器上都不需要永久磁铁
3.1.3、混合动力车（混合）
这是一种具有特殊结构的转子形式，它是永久磁铁和转换之间的混合体。转子由许多永久磁铁组成，但与所述类型不同（磁铁未在中心排列，将是轴，磁场是诞生的，没有中心，而是在发动机轴上）。具体而言，转子由放置在发动机轴上的2个磁铁组成，在这些环上，有凹槽以形成转子的牙齿。使用这种结构，它具有比两种类型的永久磁体转子的优势，并且从分辨率，旋转速度，扭矩的变量中。由于结构复杂，与其他类型相比，它的价格相对较高
下图如下：当线圈A具有电率时，N环的齿将被定向使用S. S齿而产生的磁场，将其定向到磁场。实际上，电动机类型具有更复杂的结构，牙齿的数量比以下示例更多，操作原理是相同的，但是允许发动机达到低步角的牙齿数量，至0.9学位。
3.2、定子
定子是步骤电动机的组成部分，有助于创建磁场供转子旋转。定子线圈的技术属性包括相位，管道和电线配置的数量。相的数量是独立线圈的数量，峰数告诉我们每个相形成了多少对牙齿。 2阶段步进电动机是最常用的类型，3相和5相类型的类型不那么常见。
4、踏步电机控制
上部表明，电机线圈需要以特定且连续的序列为动力，以创建一个磁场以帮助转子旋转。许多设备用于为线圈提供电力（能量），以便发动机可以运行。在自动化领域工作的人非常熟悉一些设备，也知道：
电路H：这是一种物理设备，有助于控制线圈的电气连接。 H -CiRcuit H可以将H -Circuit H视为电动干扰控制器，当它关闭时，电流可以通过线圈。每个阶段需要1个桥梁电路
脉冲驱动器：内部包括晶体管激活设备，提供了踏板电机所需的电压和电流。它由MCU（微控制器）控制。实际上，驾驶员将集成所有晶体管和晶体管控制设备
MCU（MicroController）：是一个微控制器，它允许用户根据需要对编程电机进行编程，并将为驱动程序创建信号。
5、步骤运动驱动器的分类
市场上有许多类型的驱动因素，但所有驱动因素都具有相同的功能。此外，某些类型也可以是辅助功能：扩展连接端口，显示错误，….驱动程序的重要属性必须控制步骤电机：
步骤/方向：通过在脚踏脚上发送脉冲，驾驶员更换头部，使发动机旋转1步。旋转方向（在同一方向或顺时针方向上）由脚上的信号确定
阶段/启用：对于统计师上的每个阶段
PWM：控制脉冲宽度 – FET信号低和高
驾驶员的另一个非常重要的功能是通过线圈控制电压和电流：
使用电压控制功能：驱动器仅通过线圈调节电压。发动机的扭矩和速度取决于发动机和负载的集合
通过控制安培的功能：此功能有助于通过线圈调整电流，从而控制创建的发动机扭矩
6、单极和双极台阶（双极）
阶梯电机的另一个问题是如何布置线圈以确定决定控制的电流方向。为了使踏板电动机运行，它不仅仅是线圈的电源，而且是电流通过线圈的方向，因为它将确定线圈线产生的磁场的方向。
解决控制电流方向的问题，有2种不同的处理方式：
6.1、单极步进电机
线圈的中心点连接有一根导线。它允许使用简单的组件和电路来控制电流的方向。 Am 导体连接到 Vin 电流。如果 MOSFET 1 启用，电流方向将从 Am 流向 A+。如果 MOSFET 2 启用，电流将从 Am 流向 A-。这种方法只需要使用简单的控制电路。但这种方法的一大缺点是一次只能使用一半的线圈，因此产生的磁场也只有一半。此外，以这种方式构建的电机需要额外的接线。
6.2、双极步进电机（双极）
每个线圈有 2 根可用电线，为了控制方向，需要使用 H 桥电路。如果 MOSFET 1 和 4 被激活，电流将从 A+ 流向 A-。如果 MOSFET 2 和 3 启用，电流将从 A- 流向 A+。这样控制电路会比较复杂，但有助于实现最大扭矩。
7、 控制步进电机的技术原理
根据步进电机的结构，步进电机的控制方式有脉冲波、整步、半步和微步四种。
7.1、 脉冲波控制
在这种控制方法中，一次仅对一相通电。简单来说，如果电流从线圈的+流向从-（例如：A+流向A-），则电流为正方向，否则为负值。
看下图可以更好地理解：首先，电流仅向A相提供正向，此时转子将在线圈A产生的磁场中直线旋转。接下来，电流仅向A相提供。 B为正方向，此时转子旋转90°面对B相产生的磁场。然后，A相再次通电，但电流将反向流动，转子旋转90°。最后，向B相施加负方向电流，转子继续旋转90°。这样就完成了步进电机的 1 圈旋转。
7.2、全步控制
在这种方法中，步进电机的两相同时通电。下图详细描述了这种方法的控制方法： 旋转一圈，和脉冲波控制方法一样，需要4步，但不同的是，由于有更多的电流一起通过，电机产生更大的扭矩。线圈并产生更强的磁场。
7.3、 半步控制
这是一种脉冲波与整步法相结合的控制方法。结合这两种方法可以将步距角控制为 1/2（在本例中为 45°，而不是 90°）。这种方法的最大缺点是扭矩不恒定，当两个线圈都通电时扭矩最大，当一个线圈通电时扭矩最小。
7.4、微步控制
这种方法可以认为是一种改进的半步控制方法，因为它允许在不改变扭矩的情况下减小步距角（产生的扭矩是恒定的）。这是通过控制流过每相的电流量来实现的。这种控制方法需要比其他类型更复杂的步进电机驱动器。
下图描述了微步控制：
Imax 是通过每相的最大电流，首先 Ia = Imax 和 Ib = 0。接下来，控制电流达到 Ia = 0.92xImax 和 Ib = 0.38xImax，产生磁场使转子旋转角度为22.5度。就这样，控制电流使转子以45°、67.5°和90°的角度旋转。
这种控制方法有助于电机将步距角减小一半，从而提高位置分辨率。但其缺点是驱动器较贵且每步产生的扭矩较小。扭矩与定子磁场和转子磁场之间形成的角度的正弦函数成正比。因此，当步距角较小时，扭矩也会较小。它可能导致失步（意味着电机即使通电也不会旋转）
8、步进电机的优缺点
一旦我们充分了解了步进电机的工作原理，我们就会清楚地看到与其他类型电机相比的优点和缺点：
8.1、 优点
通过这种结构，步进电机不需要使用位置检测传感器。因为步进电机是按照步距角旋转的。通过计算步数，就可以知道位置。
步进电机的控制非常简单。需要驱动程序，但不需要复杂的计算。事实上，通过微步控制方法，可以实现非常高的位置精度，大约为 0.007°。
步进电机低速旋转时产生高扭矩
8.2、缺点
如果负载产生的扭矩太大，步进电机可能会失步。这会极大地影响控制，因为无法知道电机旋转角度的位置。
电机始终以最大电流运行，这会影响性能并可能导致过热。
高速旋转时，产生的扭矩较小，噪音较大。