絲杠與螺母嚙合，采用某種方法阻止絲杠和螺母的相對轉(zhuǎn)動，使絲杠軸向移動。一般來說，目前有兩種方法可以實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變。首先是在電機中構(gòu)建一個帶內(nèi)螺紋的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的內(nèi)螺紋與螺桿嚙合，實現(xiàn)直線運動。二是利用絲杠作為電機出軸，外置傳動螺母與電機外的絲杠嚙合，實現(xiàn)直線運動。這樣做的結(jié)果是大大簡化了設(shè)計，在許多應(yīng)用中無需外部機械聯(lián)動裝置即可使用線性步進(jìn)電機進(jìn)行精確的線性運動。直線步進(jìn)電機廣泛應(yīng)用于制造、精密校準(zhǔn)、精密流體測量、精密位置運動等諸多高精度要求。

螺桿步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)子是永磁體。當(dāng)電流流過定子繞組時，定子繞組會產(chǎn)生一個矢量磁場。磁場會帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一個角度，使轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子磁場的方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個角度時，轉(zhuǎn)子也隨著這個磁場旋轉(zhuǎn)一個角度。每輸入一個電脈沖，電機就旋轉(zhuǎn)一個角度，向前移動一步。絲桿步進(jìn)電機輸出的角位移與輸入脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機將反轉(zhuǎn)。因此，可以通過控制電機各相繞組的脈沖數(shù)、頻率和通電順序來控制步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)動。

常見的各種電機內(nèi)部都有鐵芯和繞組線圈。繞組有電阻，通電時會造成損耗。損耗與電阻和電流的平方成正比。這就是我們常說的銅損。如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)直流或正弦波，也會出現(xiàn)諧波損耗；鐵芯有磁滯。渦流效應(yīng)也在交變磁場中產(chǎn)生損耗，其大小與材料、電流、頻率和電壓有關(guān)，稱為鐵損。銅損和鐵損都以熱的形式表現(xiàn)出來，這會影響電機的效率。絲桿步進(jìn)電機一般追求定位精度和扭矩輸出。效率比較低，電流一般比較大，諧波成分高。交流電流的頻率也隨速度而變化，比一般交流電機嚴(yán)重。

螺桿步進(jìn)電機的使用

1、螺桿步進(jìn)電機工作時，各相繞組不是不斷通電，而是按一定規(guī)律依次通電。

2、每輸入一個脈沖電信號，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度稱為步距角。

3、絲桿步進(jìn)電機可根據(jù)具體指令控制角度，也可控制速度。在角度控制中，每輸入一個脈沖，定子繞組切換一次，輸出軸旋轉(zhuǎn)一個角度。步數(shù)與脈沖數(shù)一致，輸出軸的角位移與輸入脈沖成正比。調(diào)速時，連續(xù)脈沖饋入步進(jìn)電機繞組，各相繞組依次連續(xù)通電，步進(jìn)電機連續(xù)旋轉(zhuǎn)，其速度與脈沖頻率成正比。改變通電順序，即改變定子磁場的旋轉(zhuǎn)方向，可以控制電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。

4、絲桿步進(jìn)電機具有自鎖能力。當(dāng)控制脈沖停止輸入，上一個脈沖控制的繞組繼續(xù)通直流電時，電機可以保持在一個固定位置，即停在上一個脈沖控制的角位移的終點位置，使步進(jìn)電機在停車時實現(xiàn)轉(zhuǎn)子定位。

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