混臺式步進電動機工作原理
混合式步進電動機由定子和轉子組成。定于鐵心與反應式步進電動機相同,每個極上有小齒和控制繞組。轉子的結構與水久磁鋼的電磁減速式同步電動機相同。以兩相混合式步進電動機為例,其結構原理如圖1所示。
? ? ? ? ?圖1 ?混合式步進電動機結構原理圖
a) ? ? S極性轉子徑向剖面圖 ?b)軸向視圖 ?c)N極性轉子段徑向剖面圖
轉子為對稱的兩段磁鋼,軸向充電后,—段是N極,另一段是S極。定子對應轉子也分兩段,但實際上按一段處理,兩段定子鐵心上裝有同一個兩相對稱控制繞組、如圖1b)所示,
? ? 轉子上均勻分布著小齒,定子上均勻分布著8個磁極,每個磁極上也有小齒,定于和轉子上的齒寬和齒距嚴格相等,兩段定子磁極鈾向中心線應嚴格對齊,不允許產生任何錯位。兩段轉子軸向中心線彼此錯開半個齒距,定子上8個磁極每個磁極安裝一個線圈,每個線圈貫通前后兩段定子。8個線圈按一定方式連接,如圖2所示,圖中“*”表示同名端連接。1—3—5—7磁極上的繞組組成A相控制繞組,2—4—6—8磁極上的繞組組成B相控制繞組。當開關S1和S3閉合時,定子上的磁極1—3—5—7的極性為N—S—N—S,稱為A相通正電。 當S2和S4閉合時,4個線圈中 ? ? ? ? ? ? ? ??
的電流反向,磁極1—3—5—7上的極性為S—N—S—N,稱為A相通負電。當相繞組中的開關S5和S7閉合時,2—4—6—8磁極的極性也為N—S—N—S,稱為B相通正電。S6和S8閉合時,其極性也為S—X—S—N,稱為B相通負電,如圖1a)和c)所示。 ? ? ? ??
? ? ? ?圖2 兩相繞組接線圖
? ?設A相通正電時,轉子位置為平衡位置。此時定子磁極1和5上的齒在A端與轉子齒對齊,在B端與轉子槽對齊,磁極3和7上的齒與B端上的轉子齒及A端上的轉子槽對齊,而B相4個極(2,4,6,8)上的齒與轉子都錯開1/4齒距,由于定子同一個極的兩端極性相同,轉子兩端極性相反、但錯開半個齒距,所以當轉子偏離平衡位置時、兩端作用轉矩的方向是一致的。在同一端,定子第一個與第三個極的極性相反,轉子同—端極性相同,但第一極和第三極下定、轉子小齒的相對位置錯開了半個齒距,所以作用轉矩的方向也是一致的。
當給電動機定子各相繞組以A正→B正→A負→B負→A正的順序輪流循環加直流電脈沖時,由于電動機的上述錯齒結構和線圈連接方式,迫使轉子以1/4齒距的齒距角沿某一方向運轉。