1、步进电机的分类
1.1.反应式步进电机(VR):转子采用软磁材料制成,结构简单,成本低,动态机械性能较差,步距角可以很小;
1.2.永磁步进电机(PM):转子采用永磁材料制成,转子级数少,步距角大,扭矩大,动态性能好;
1.3.混合式步进电机(HB):结合了VR和PM电机的优点,输出扭矩大,步距角小,动态性能好。它是目前应用最广泛的。下面以该类型电机为例进行介绍。
2、两相混合式步进电机结构
2.1.实物图如下所示,主要由定子、转子和端盖组成。
2.2.结构图如下
2.3.剖视图分析(切割转子S端)
定子有8个磁极,如下图所示。绿色绕组为A相,洋红色绕组为B相。转子有50个齿,齿数均匀。定子每个磁极有6个齿,总共8*6=48个齿。当A相定子有一对磁极齿与转子齿完全对齐时,另一对A相定子磁极齿必须与转子齿完全错开。此时,B相定子齿与转子齿半齿对齐(或半齿交错)。同理可判断B相定子齿与转子齿对齐时的状态。
2.4.旋转原理
当A+接电源正极,A-接电源负极时,A相线圈导通,产生磁场。如下图所示,A相的蓝色N极和转子的S极相互吸引并对齐。同时,转子的S极与S极相互排斥,交错排列。此时,他们达到了稳定的状态。
当B+接电源正极,B-接电源负极时,B相导通。此时状态如下
当A-接电源正极,A+接电源负极时,A相导通。此时状态如下
当B-接电源正极,B+接电源负极时,B相导通。此时状态如下
然后返回所示状态。经过4 步后,转子旋转过一个齿。转子每个齿对应的角度为360/50=7.2,所以每一步,电机转动的角度为7.2/4=1.8,这就是步进电机的步距角
2.5.完整图如下
2.6。转子N极布局
上述说明是关于转子S上所受的力。转子的N极齿和S极齿完全交错。如下图所示,受力分析与S极相同。
3、步进电机演示器功能介绍
为了方便直观地了解电机转动原理,制作了电机演示器,可以手动或自动操作。它有4节拍和8节拍模式,速度也可以自己调节。