航天步进电动机介绍和选用(Stepping Motor)

中国电科21所

◆概述
步进电动机(Stepping Motor)是一种将电脉冲信号转换为相应的角位移或直线位移的机电执行元件，它将电脉冲
输入转换成机械步距角输出。步进电动机的启动、停止或反转均是由脉冲信号控制，控制输入脉冲的个数就能实现
电动机转动角度的控制，调节输入脉冲的频率就能实现电动机运行速度的控制，因此，步进电动机的运行速度可以
在相当宽的范围内平滑调节。步进电动机在不需要数模变换的情况下，能将数字脉冲信号转换成角位移或线位移，
因此适合作为数字控制系统的伺服元件。在不失步的情况下其角位移误差不会长期积累，重复精度高，特别适用于
结构简单、具有相当位置精度的开环数字控制系统。在航空航天及其他军事装备、工业控制系统中得到广泛应用。
◆合理选用与使用
感应子永磁步进电动机具有步距角小、控制功率小、力矩大、运行频率高、断电时有定位力矩等优点，在军事
电子装备中广泛应用，但其结构和工艺是最复杂的。磁阻式步进电动机运行频率较低，激磁电流大，断电时无定位
力矩，步距角小。永磁式步进电动机控制功率低，单步振荡时间短，但起动频率最低，结构也最简单。应根据系统
要求，权衡这些特点，合理使用。经特殊设计的军用步进电动机具有高真空、抗辐照和防污染能力，已应用于卫星
中。平面型感应子式永磁直线步进电机应用作绘图机、X-Y双向工作台、机器人。圆筒型感应子式永磁直线步进电
机主要应用于驱动软盘取数臂和人工心脏等行程不大的直线运动场合。
中国电子科技集团公司第二十一研究所
2
◆合理选用需考虑的要点
（1）步距角与步距精度
步距角表征系统发出一个脉冲信号时模拟输出运动的量值。由于受电机体积和工艺的限制，步距角不会太小。
（2）静力距
这是在控制绕组通入恒定直流电时，平衡轴上外力矩而维持转子静止状态的电磁力矩，是衡量步进电机容量的
一种标定值。
（3）空载启动频率、空载运行频率
这是反映电机性能的重要指标，但应与电机运行方式结合起来考虑，即应用步距角与频率的乘积来全面衡量电
机运行速度。
（4）步进电机性能与驱动电源密切相关
采用恒压电路的用户，往往用提高电压的方法提高电机的高频性能，并在电机绕组回路中串入大电阻限流。这
种电源庞大，能耗严重。采用恒流驱动，可明显提高电机性能。
（5）相数选择
步进电机相数的选择主要是根据使用中需要的步距角、电机性能及驱动电源制作方便来决定。单相电机电源简
单、步距角大；而五相电机步距角小、步距精度高，驱动电源则较复杂。四相感应子式永磁步进电机也可以用作二
相，区别在于四相步进电机适用于高频运行，而二相电机则适用于低频运行，以获得较大的力矩。

疯狂的小兔几

建议上传你们研究所的产品手册，这样才方便其他人选型！军品电机国内做的不是太多，也就那么几家，中航的我就知道115、135两家，航天的401、光电21所，还有西安的西微所，国企的信息交流还是很闭塞的，欢迎交流。

中国电科21所

疯狂的小兔几 发表于 2018-3-14 08:53
建议上传你们研究所的产品手册，这样才方便其他人选型！军品电机国内做的不是太多，也就那么几家，中航的我 ...

是的，由于很多信息比较敏感，而且是涉密的资料，所以国内的军工电机交流会比较少，这也没办法。但是如果有需要可以私信我，技术上或者产品上都可以沟通

疯狂的小兔几

中国电科21所 发表于 2018-3-14 13:55
是的，由于很多信息比较敏感，而且是涉密的资料，所以国内的军工电机交流会比较少，这也没办法。但是如果 ...

不涉及具体配套型号，军品电机也可以作为零件对外配套的。单纯对于一个电机说实话，不讲具体用途，只是作为一个小体积、大的功率密度、高可靠性的微特电机对外出售，不会涉及秘密的。