步进电动机是如何工作的。

  三反式步进电动机的结构示意图:1-定子2-转子3-定子绕组。

  是最常用的三相反应式步进电机结构图。马达定子上有六个均布磁极,其夹角为60°。每一磁极上套一线圈,按图1所示为A,B,C三相绕组。旋翼上均布40颗小齿。因此,每颗牙齿的齿距是θE=360o/40=9o,而定子的每颗磁极极弧上也有5颗小牙齿,定子和转子的齿距、齿宽都是一样的。因为定、转子齿数分别为30和40,而且两者之比为1分数,所以产生了所谓的齿错。A相磁极小齿与转子齿对齐时,B相磁极小齿与C相磁极小齿的齿距分别为3o与转子齿的错位。结果表明,在B、C极时的磁阻比在A极时大。当B相被激发时,B相绕组产生定子磁场,它的磁力线穿过B相的磁极,力图按磁阻最小的路径关闭,这样,转子就会在反应转矩(磁阻转矩)的作用下转动,直到B相的磁极上的齿与转子齿对齐,转子正好转过3圈;此时A相和C相的磁极下的齿分别与转子齿错开三分之一齿距。然后B相绕组停止通电,C相绕组改用C相绕组通电,并在反应力矩的作用下,转子顺时针旋转3圈。如三相绕组按A→B→C→A的顺序进行通电循环,则转子按顺时针方向,按一个通电脉冲旋转3圈的规律步进式旋转。如果在启动顺序上发生变化,按A→C→B→A的次序循环启动,则在每次启动脉冲时转子按逆时针方向旋转3圈。由于每个瞬间只有一相绕组通电,并按三次通电状态进行循环,所以称之为单三拍运行模式。在一次三拍运行中,步矩角θb是30。此外,三相步进电动机还可以通过两组或两组以上的电源控制,即通过AB→BC→CA→AB的顺序来控制和通过单、双六拍控制来控制,即通过A→AB→BC→C→CA→A的顺序来控制。在六拍运行时,步距角度将减半。由下式可以计算出反应步进电机的步距角:θb=360o/NEr。

  在公式中,Er是转子齿数,N是运行拍数,N=km,m是步进电动机的绕组相数,k=1或2。