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        步進電動機的工作原理

        瀏覽次數:96       日期:2017-10-23
               步進電動機是一種將電脈沖信號轉換成角位移或線位移的機電元件。步進電動機的輸入量是脈沖序列,輸出量則為相應的增量位移或步進運動。正常運動情況下,它每轉一周具有固定的步數;做連續步進運動時,其旋轉轉速與輸入脈沖的頻率保持嚴格的對應關系,不受電壓波動和負載變化的影響。由于步進電機能直接接受數字量的控制,所以特別適宜采用微機進行控制。
              步進電動機的工作原理
              電機的定子上有六個均布的磁極,其夾角是60º。各磁極上套有線圈,按圖1連成A、B、C三相繞組。轉子上均布40個小齒。所以每個齒的齒距為θE=360º/40=9º,而定子每個磁極的極弧上也有5個小齒,且定子和轉子的齒距和齒寬均相同。由于定子和轉子的小齒數目分別是30和40,其比值是一分數,這就產生了所謂的齒錯位的情況。若以A相磁極小齒和轉子的小齒對齊,如圖1,那么B相和C相磁極的齒就會分別和轉子齒相錯三分之一的齒距,即3º。因此,B、C極下的磁阻比A磁極下的磁阻大。若給B相通電,B相繞組產生定子磁場,其磁力線穿越B相磁極,并力圖按磁阻最小的路徑閉合,這就使轉子受到反應轉矩(磁阻轉矩)的作用而轉動,直到B磁極上的齒與轉子齒對齊,恰好轉子轉過3º;此時A、C磁極下的齒又分別與轉子齒錯開三分之一齒距。接著停止對B相繞組通電,而改為C相繞組通電,同理受反應轉矩的作用,轉子按順時針方向再轉過3º。依次類推,當三相繞組按A→B→C→A順序循環通電時,轉子會按順時針方向,以每個通電脈沖轉動3º的規律步進式轉動起來。若改變通電順序,按A→C→B→A順序循環通電,則轉子就按逆時針方向以每個通電脈沖轉動3º的規律轉動。因為每一瞬間只有一相繞組通電,并且按三種通電狀態循環通電,故稱為單三拍運行方式。單三拍運行時的步矩角θb為30º。三相步進電動機還有兩種通電方式,它們分別是雙三拍運行,即按AB→BC→CA→AB順序循環通電的方式,以及單、雙六拍運行,即按A→AB→B→BC→C→CA→A順序循環通電的方式。六拍運行時的步矩角將減小一半。
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