电工优优今天要和大家分享的混合式步进电动机的工作原理相关信息,接下来我将从二相混合式步进电机,三相混合式步进电机,混合式步进电机这几个方面来介绍。
图中的电动机定子有4个沿圆周均匀分布的齿,线圈绕制在齿上且成对连接。具有不同极性的两段转子各有3个齿。图中以实线表示S段,以虚线表示N段,两段转子交错半个齿距。
当绕组中不通电流时,因为转子中的永磁体总是试图减少磁路中的磁阻,转子将趋向有限的若干位置,直至N极和S极转子上各有一齿与定子磁极对齐。对于图中的电机来说,这样的位置有12个。将转子保持在这些位置上的转矩通常不大,称之为维持转矩。
如果如图11. 28(a)那样有电流通过一相绕组,在定子上产生的N极和S极将吸引异性转子段上的齿,在这种情况下,只有和转子的齿数一样的3个稳定位置,将转子从定位位置上拉开的转矩要大得多,称为锁定转矩。
将通电方式由图(a)切换至图(b),定子磁场转过90。,并将吸引另一对齿,结果转子旋转了30。,相当于一个整步。在从图(b)到图(c)中,励磁又回到前一绕组,但是电流方向相反,可使转子再前进一整步。在图(d)中再使第二相绕组电流反向又可前进一步。这样转子就走过了一个齿距。步骤从图(d)后再回到图(a),如此反复,形成电动机的旋转运动,每转需要12步。显然,以相反的顺序激励定子绕组,电动机将反转。
通常定子的小齿以不同于转子的齿距均匀分布,在齿数较多的电动机中,定子和转子的齿距排列使得只有转子对面的两个齿与两个相距180。的定子齿完全对齐。同时,相距90。机械角处的定转子齿则完全错开。对于这样结构的混合式电动机,可用如下的公式计算其每转步数N=┃NrNs/(Ns-Nr)┃
其中,N为每转步数;Nr和Ns分别是转子和定子的齿数。
步进电动机是为了精确位移设计的,为了达到较高精度效率必然偏低电流大,不是直流电机加电就可运行。且步进电机是靠单片子产生脉冲来控制转矩的,单片机本身驱动电流较小,驱动不了电机绕组,要用驱动电路产生较大电流,直接驱动会烧坏单片机。
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