步进电机步距角及计算公式

步进电机步距角及计算公式

步进电机步距角的定义：当步进电机切换一次定子绕组的激磁电流时，转子就旋转一个固定角度即步距角。步距角一般由切换的相电流产生的旋转力矩得到，所以需要每相极数是偶数。步进电机通常都为两相以上的，当然也有一些特殊的只有一个线圈的单相步进电机。虽说单相，实为一个线圈产生的磁通方向交互反转而驱动转子转动。常用的步进电机的相数有单相、两相、三相、四相、五相。

步进电机步距角是步进电机的一个属性，决定了其运动的基础，而步距角取决于电机上的磁极总数。步距角计算公式是将360°除以电机所有相的磁极总数，用以下步距角计算公式表示：步距角 = 360° / N

其中参数N通过将每相的磁极数 (NPH) 乘以相数 (PH) 来计算：N = (NPH * PH)

参数定义：NPH：每相的磁极数；PH：相数；N：各项的磁极总数

电机类型通常称为“PH相／N极电机”。

左侧为2相／4极，右侧为3相／6极

若为2相4极电机，则步距角将为90度，通过连续执行所有步进操作使步进电机旋转。

步进电机最常见的步距角为1.8°，每转可产生200步，当然有些步进电机的步距角较小，如0.9°，小步距角的电机可使运行更平稳并减少振动。现市面上使用的步进电机大部分用永磁转子，是因为使用永久磁铁的步进电机具有效率高、分辨率高等优点。

步距角为1.8°，09°的步进电机产品分类：

• 步距角为1.8°的步进电机
• 步距角为0.9°的步进电机

步进电机分辨率是决定步距角的因素。步进电机分辨率(定义：一圈的步数360°除以步距角)越高，位置精度越高，所以为了得到高分辨率，设计的极数要多。PM型转子为N与S极在转子的铁心外表面上交互等节距放置，转子极数为N极与S极数之和，简单来说，假设极对数为1，此处确定转子为永久磁铁的步进电机的步距角θs，可见公式：θs=180°/PNr

其中Nr为转子极对数，P为定子相数

该公式的物理意义如下:

转子旋转一周的机械角度为360°，如用极数 2Nr去除，相当于一个极所占的机械角度即180°/Nr。这就是说，一个极的机械角度用定子相数去分割就得到步距角，此概念如下图所示：

由以上公式也可得知，步距角越小，分辨率越高，因此要提高步进电机的分辨率，就要增加转子极对数Nr或采用定子相数P较多的多相式方法。而Nr的增加受到机械加工的限制，所以要制造高分辨率的步进电机需要两种方法并用才行。

以上是步进电机步距角及计算公式，如果需要为应用挑选合适的步进电机，可以使用鸣志提供的步进电机选型工具（点击可抵达选型工具），也可在线咨询。（图来源互联网）