步進(jìn)電機的細分控制從本質(zhì)上講是通過(guò)對步進(jìn)電機的定子繞組中電流的控制，使步進(jìn)電機內部的合成磁場(chǎng)按某種要求變化，從而實(shí)現步進(jìn)電機步距角的細分。一般情況下，合成磁場(chǎng)矢量的幅值決定了電機旋轉力矩的大小，相鄰兩合成磁場(chǎng)矢量的之間的夾角大小決定了步距角的大小。在電機內產(chǎn)生接近均勻的圓形旋轉磁場(chǎng)，各相繞組的合成磁場(chǎng)矢量，這就需要在各相繞相中通以正弦電流。

 

　　混合式步進(jìn)電機是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點(diǎn)。三相混合式步進(jìn)電機的工作原理十分類(lèi)似于交流永磁同步伺服電機。其轉子上所用永磁磁鐵同樣是具有高磁密特性的稀土永磁材料，所以在轉子上產(chǎn)生的感應電流對轉子磁場(chǎng)的影響可忽略不計。在結構上，它相當于一種多極對數的交流永磁同步電機。由于輸入是三相正弦電流，因此產(chǎn)生的空間磁場(chǎng)呈圓形分布，而且可以用永磁式同步電機的結構模型分析三相混合式步進(jìn)電機的轉矩特性。

 

　　

 

混合步進(jìn)電機

　　a.電機定子三相繞組完全對稱(chēng);

 

　　b.磁飽和、渦流及鐵心損耗忽略不計;

 

　　c.激磁電流無(wú)動(dòng)態(tài)響應過(guò)程;

 

　　以上分析表明，對于三相永磁同步電機，當三相繞組輸入相差 120°的正弦電流時(shí)，由于在內部產(chǎn)生圓形旋轉磁場(chǎng)，電機的輸出轉矩為恒值。因此，將交流伺服控制原理應用到三相混合式步進(jìn)電機驅動(dòng)系統中，輸入的220V 交流，經(jīng)整流后變?yōu)橹绷鳎俳?jīng)脈寬調制技術(shù)變?yōu)槿冯A梯式正弦波形電流，它們按固定時(shí)序分別流過(guò)三路繞組，通過(guò)改變驅動(dòng)器輸出正弦電流的頻率來(lái)改變電機轉速，輸出的階梯數確定了每步轉過(guò)的角度，當角度越小的時(shí)候，其階梯數就越多。當然，步進(jìn)電機轉動(dòng)時(shí)，電機各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢，頻率越高，反向電動(dòng)勢越大。在它的作用下，電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小，從而導致力矩下降。

 

　　三相混合式步進(jìn)電機一般把三相繞組連接成星形或者三角形，按照電路基本定理，三相電流之和為零。即IU+IV+IW =0 。所以通常只需產(chǎn)生兩相繞組的給定信號，第三相繞組的給定信號可由其它兩相求得。同樣，只需要對相應兩相繞組的實(shí)際電流進(jìn)行采樣，第三相繞組的實(shí)際電流可根據式求得。