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混台式步进电动机工作原理

信息来源:深圳市嘉扬科技有限公司
添加时间:2025-5-14
混合式步进电动机由定子和转子组成。定于铁心与反应式步进电动机相同,每个极上有小齿和控制绕组。转子的结构与水久磁钢的电磁减速式同步电动机相同。以两相混合式步进电动机为例,其结构原理如图1所示。

图1混合式步进电动机结构原理图
a)S极性转子径向剖面图b)轴向视图c)N极性转子段径向剖面图
转子为对称的两段磁钢,轴向充电后,—段是N极,另一段是S极。定子对应转子也分两段,但实际上按一段处理,两段定子铁心上装有同一个两相对称控制绕组、如图1b)所示,
转子上均匀分布着小齿,定子上均匀分布着8个磁极,每个磁极上也有小齿,定于和转子上的齿宽和齿距严格相等,两段定子磁极铀向中心线应严格对齐,不允许产生任何错位。两段转子轴向中心线彼此错开半个齿距,定子上8个磁极每个磁极安装一个线圈,每个线圈贯通前后两段定子。8个线圈按一定方式连接,如图2所示,图中“*”表示同名端连接。1—3—5—7磁极上的绕组组成A相控制绕组,2—4—6—8磁极上的绕组组成B相控制绕组。当开关S1和S3闭合时,定子上的磁极1—3—5—7的极性为N—S—N—S,称为A相通正电。当S2和S4闭合时,4个线圈中
的电流反向,磁极1—3—5—7上的极性为S—N—S—N,称为A相通负电。当相绕组中的开关S5和S7闭合时,2—4—6—8磁极的极性也为N—S—N—S,称为B相通正电。S6和S8闭合时,其极性也为S—X—S—N,称为B相通负电,如图1a)和c)所示。

图2两相绕组接线图
设A相通正电时,转子位置为平衡位置。此时定子磁极1和5上的齿在A端与转子齿对齐,在B端与转子槽对齐,磁极3和7上的齿与B端上的转子齿及A端上的转子槽对齐,而B相4个极(2,4,6,8)上的齿与转子都错开1/4齿距,由于定子同一个极的两端极性相同,转子两端极性相反、但错开半个齿距,所以当转子偏离平衡位置时、两端作用转矩的方向是一致的。在同一端,定子第一个与第三个极的极性相反,转子同—端极性相同,但第一极和第三极下定、转子小齿的相对位置错开了半个齿距,所以作用转矩的方向也是一致的。
当给电动机定子各相绕组以A正→B正→A负→B负→A正的顺序轮流循环加直流电脉冲时,由于电动机的上述错齿结构和线圈连接方式,迫使转子以1/4齿距的齿距角沿某一方向运转。
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