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六拍运行方式每一拍也总有一相控制绕组持续通电,也具有电磁阻尼作用步进电机工作也比较平稳。
上述这种简单结构的反应式步进电机的步距角较大通过以上的分析可知,为了能实现“自动错位”,反应式步进电机的转子齿数Zr不能任意选取,而应满足一定的条件。因为在同一相的几个磁极下,定、转子齿应对齐或错开,才能使同一相的几个磁极的作用相加,产生足够的反应转矩,而定子圆周上属于同一相的极总是成对出现的,转子齿数应是偶数。在定子的相邻磁极下,定、转子齿之间应错开转子齿距的倍(m为步进电机的相数),即它们之间在空间位置上错开角,这样才能在连续改变通电状态下,获得连续不断的运动。由此可得三应式步进电机转子齿数应符合下式条件
式中,2p为反应式步进电机定子极数,即一相控制绕组通电时在电机圆周上形成的磁极数;m为步进电机的相数;K为正整数。增加转子齿数是减小步进电机步距角的一个有效途径,目前所使用的步进电机转子齿数一般很多。对于相同相数的步进电机,既可以采用单拍或双拍方式,也可以采用单、双拍方式。同一台步进电机可有两种步距角,如3°/1.5°、1.5°/0.75°、1.2°/0.6°等。
永磁式步进电机永磁式步进电机的工作原理永磁式步进电机具有以下特点。
①大步距角,例如15°、22.5°、30°、45°、90°等。
②启动频率较低,通常为几十到几百赫兹(转速不一定低)。
③控制功率小。混合式步进电机作用在气隙上的磁动势有两个:一个是由磁钢产生的磁动势;另一个是由控制绕组电流产生的磁动势。这两个磁动势有时是相加的,有时是相减的,视控制绕组中的电流方向而定。这种步进电机的特点是混入了磁钢的磁动势,故称为混合式步进电机。
(2)两相混合式步进电机的工作原理转子磁铁
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整个圆周上都呈S极性,转子磁铁的另一端为N极,则转子铁芯整个圆周上都呈N极性,当定子A相通电时,定子1、3、5、7极上的极性为N、S、N、S,这时转子的稳定平衡位置就是即定子磁极1和5上的齿与Ⅰ—Ⅰ端上的转子齿对齐,而定子磁极1'和5'上的齿与Ⅱ—Ⅱ端上的转子槽对齐;定子磁极3和7上的齿与Ⅰ—Ⅰ端上的转子槽对齐,而定子磁极3'和7'上的齿与Ⅱ—Ⅱ端上的转子齿对齐。此时,B相4个磁极(2、4、6、8极)上的齿与转子齿都错开1/4齿距。
由于定子同一个极的两端极性相同,转子两端极性但错开半个齿距,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,定子个极与第三个极的极性转子同一端极性相同,但个极和第三个极下定、转子小齿的相对位置错开了半个齿距,作用转矩的方向也是一致的。当定子各相绕组按顺序通以正、负电脉冲时,转子每次将转过一个步距角θs,其值为
式中,m为相数;Zr为转子齿数。
这种步进电机也可以做成较小的步距角,也有较高的启动和运行频率;消耗的功率也较小;并具有定位转矩,兼有反应式和永磁式步进电机两者的优点。它需要有正、负电脉冲供