什么是永磁式步進(jìn)電機(jī)（PM電機(jī)）？
永磁式步進(jìn)電機(jī)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，其能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能。在常規(guī)步進(jìn)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子和定子磁場都會被激勵(lì)，二者相互作用從而產(chǎn)生扭矩。而永磁式步進(jìn)電機(jī)有所不同，其轉(zhuǎn)子線圈并無需激勵(lì)，而是采用永磁體。 傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)是使用電磁鐵的，必須依靠外部激勵(lì)才可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場。而永磁式步進(jìn)電機(jī)使用了永磁體，減少了轉(zhuǎn)子勵(lì)磁系統(tǒng)，進(jìn)而使電機(jī)更適宜運(yùn)行。而且，因?yàn)闆]有轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，相應(yīng)的損耗也隨之降低了。 
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器會根據(jù)外來的控制脈沖和方向信號，憑借其內(nèi)部的邏輯電路，控制步進(jìn)電機(jī)的繞組按照一定的時(shí)序正向或反向通電，進(jìn)而使電機(jī)正向或反向旋轉(zhuǎn)，也可使其鎖定。 以7.5度兩相步進(jìn)電機(jī)為例：當(dāng)兩相繞組都通電勵(lì)磁時(shí)，電機(jī)輸出軸會靜止并鎖定位置。在額定電流下使電機(jī)保持鎖定的最大力矩即為保持力矩。若其中一相繞組的電流發(fā)生變向，電機(jī)將順著一個(gè)既定方向旋轉(zhuǎn)一步（7.5 度）；同理，若是另外一相繞組的電流發(fā)生變向，則電機(jī)將順著與前者相反的方向旋轉(zhuǎn)一步（7.5 度）。當(dāng)線圈繞組的電流按順序依次變向勵(lì)磁時(shí)，電機(jī)就會順著既定的方向?qū)崿F(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)，其運(yùn)行精度非常高。對于 7.5 度兩相步進(jìn)電機(jī)來說，旋轉(zhuǎn)一周需要 48 步。 兩相步進(jìn)電機(jī)有兩種繞組形式：雙極性和單極性。 雙極性電機(jī)每相上只有一個(gè)繞組線圈，當(dāng)電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，電流要在同一線圈內(nèi)依次變向勵(lì)磁，其驅(qū)動電路設(shè)計(jì)需要八個(gè)電子開關(guān)進(jìn)行順序切換。單極性電機(jī)每相上有兩個(gè)極性相反的繞組線圈，電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)只需交替對同一相上的兩個(gè)繞組線圈進(jìn)行通電勵(lì)磁，其驅(qū)動電路設(shè)計(jì)只需要四個(gè)電子開關(guān)。在雙極性驅(qū)動模式下，由于每相的繞組線圈為 100% 勵(lì)磁，所以相比單極性驅(qū)動模式，雙極性驅(qū)動模式下電機(jī)的輸出力矩提高了約 40%。 
A. 工作頻率點(diǎn)：電機(jī)在某一點(diǎn)的轉(zhuǎn)速值，公式：n = q * Hz / (360 * D) ；其中：Hz: 頻率值、D: 驅(qū)動電路細(xì)分值、q: 步距角。 B. 自啟動區(qū)域：步進(jìn)電機(jī)可以直接啟動和停止的區(qū)域。 C. 連續(xù)運(yùn)行區(qū)域：在該區(qū)域內(nèi)，電機(jī)無法直接啟動或停止。電機(jī)在該區(qū)域內(nèi)運(yùn)行必須先經(jīng)過自啟動區(qū)域，然后經(jīng)過加速達(dá)到該工作區(qū)域運(yùn)行。同理，電機(jī)在該區(qū)域內(nèi)也無法直接制動，否則容易造成電機(jī)失步，必須先經(jīng)過減速到達(dá)自啟動區(qū)域內(nèi)再制動。 D. 最高啟動頻率：空載情況下，已勵(lì)磁電機(jī)直接啟動而不丟步的最高脈沖頻率。 E. 最高運(yùn)行頻率：空載情況下，已勵(lì)磁電機(jī)運(yùn)行而不丟步的最高脈沖頻率。 F. 啟動力矩/牽入力矩：已勵(lì)磁電機(jī)能以某一固定的頻率啟動和同步運(yùn)行而不丟步的最大轉(zhuǎn)矩。 G. 運(yùn)行力矩/牽出力矩：在規(guī)定的驅(qū)動條件下，按照給定脈沖頻率，可加給已驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)軸上而不是電機(jī)丟步的最大轉(zhuǎn)矩。
永磁式步進(jìn)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)
永磁式步進(jìn)電機(jī)工作原理
| ?示意圖 | ?步序圖 |
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速度-力矩曲線
速度-力矩曲線是步進(jìn)電機(jī)輸出特性的重要表現(xiàn)形式。 A. 工作頻率點(diǎn)：電機(jī)在某一點(diǎn)的轉(zhuǎn)速值，公式：n = q * Hz / (360 * D) ；其中：Hz: 頻率值、D: 驅(qū)動電路細(xì)分值、q: 步距角。 B. 自啟動區(qū)域：步進(jìn)電機(jī)可以直接啟動和停止的區(qū)域。 C. 連續(xù)運(yùn)行區(qū)域：在該區(qū)域內(nèi)，電機(jī)無法直接啟動或停止。電機(jī)在該區(qū)域內(nèi)運(yùn)行必須先經(jīng)過自啟動區(qū)域，然后經(jīng)過加速達(dá)到該工作區(qū)域運(yùn)行。同理，電機(jī)在該區(qū)域內(nèi)也無法直接制動，否則容易造成電機(jī)失步，必須先經(jīng)過減速到達(dá)自啟動區(qū)域內(nèi)再制動。 D. 最高啟動頻率：空載情況下，已勵(lì)磁電機(jī)直接啟動而不丟步的最高脈沖頻率。 E. 最高運(yùn)行頻率：空載情況下，已勵(lì)磁電機(jī)運(yùn)行而不丟步的最高脈沖頻率。 F. 啟動力矩/牽入力矩：已勵(lì)磁電機(jī)能以某一固定的頻率啟動和同步運(yùn)行而不丟步的最大轉(zhuǎn)矩。 G. 運(yùn)行力矩/牽出力矩：在規(guī)定的驅(qū)動條件下，按照給定脈沖頻率，可加給已驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)軸上而不是電機(jī)丟步的最大轉(zhuǎn)矩。