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混合步進電機的結構及工作原理講解

瀏覽次數:122       日期:2021-11-03
        之前已經以86型步進電機為例介紹了步進電機的工作。在這里將介紹當今應用廣泛的混合步進電機的結構和工作原理。
 
混合式步進電機的結構
混合步進電機是兼具VR型和PM型電機優點的步進電機。VR(Variable Reluctance)型電機使用齒輪狀的鐵芯作為轉子。其優點是可以通過機械加工減小步距角,缺點是轉矩稍低,難以同時實現小型化和大轉矩。而PM(Permanent Magnet)型電機則可以通過強力永磁體實現小型化的同時獲得轉矩,但是在減小步距角方面存在限制。
 
混合式電機使用VR型結構來實現精細的步距角,并且可以通過與永磁體相結合來增加轉矩,這種電機已被用于眾多應用。
 
轉子的基本結構是在兩個鐵轉子之間夾著沿軸向著磁的圓柱形磁鐵。轉子的圓周上刻有齒。從軸向看,是將兩個轉子的齒錯開1/2節距進行安裝。定子具有多個帶有勵磁線圈的磁極,每個磁極也具有類似于轉子的齒。
 
混合步進電機
 
下面對①~⑤的工作進行說明。
①B相(左右)通電,使右側為S極,左側為N極。位于前面的白色齒(N)與右磁極(S)相吸,位于背面的藍色齒(S)與左磁極(N)相吸。
 
②當通電使A相(上下)的上磁極為N、下磁極為S時,前面的白色齒(N)與下磁極(S)相吸,背面的藍色齒(S)與上磁極(N)相吸,轉子進一步沿逆時針方向轉動。
 
③當使B相(左右)與①反向通電時,前面的白色齒(N)與左磁極(S)相吸并轉動,背面的藍色齒(S)與右磁極(N)相吸并轉動。
 
④當使A相(上下)與②反向通電時,前面的白色齒(N)與上磁極(S)相吸并轉動,背面的藍色齒(S)與下磁極(N)相吸并轉動。當通電使上磁極為S、下磁極為N時,轉子以相同的方式轉動,并且轉子相對于初始狀態(參見上面的“初始狀態”圖)旋轉一個齒距。
 
⑤當通電使B相(左右)右磁極為S、左磁極為N(與①相同)時,轉子以相同的方式轉動,并且相對于①旋轉一個齒距。
 
綜上所述,轉子按照①~⑤中的四個步驟沿逆時針方向轉動一個齒距,通過重復這些步驟的動作來使電機連續旋轉。要沿相反的順時針方向旋轉時,請按⑤~①的順序控制通電。
 
關鍵要點:
混合步進電機是兼具VR型和PM型電機優點的步進電機。
混合式步進電機使用VR型結構來實現精細的步距角,并且可以通過與永磁體相結合來增加轉矩。
步進電機通過切換兩對線圈的通電狀態(4步),可以使轉子旋轉一個齒距。
TAG標簽:混合步進電機

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