混臺式步進(jìn)電動機(jī)工作原理
混合式步進(jìn)電動機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子組成。定于鐵心與反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)相同，每個(gè)極上有小齒和控制繞組。轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)與水久磁鋼的電磁減速式同步電動機(jī)相同。以兩相混合式步進(jìn)電動機(jī)為例，其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。
圖1 混合式步進(jìn)電動機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖
a) S極性轉(zhuǎn)子徑向剖面圖 b）軸向視圖 c)N極性轉(zhuǎn)子段徑向剖面圖
轉(zhuǎn)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(yīng)轉(zhuǎn)子也分兩段，但實(shí)際上按一段處理，兩段定子鐵心上裝有同一個(gè)兩相對稱控制繞組、如圖1b）所示，
轉(zhuǎn)子上均勻分布著小齒，定子上均勻分布著8個(gè)磁極，每個(gè)磁極上也有小齒，定于和轉(zhuǎn)子上的齒寬和齒距嚴(yán)格相等，兩段定子磁極鈾向中心線應(yīng)嚴(yán)格對齊，不允許產(chǎn)生任何錯(cuò)位。兩段轉(zhuǎn)子軸向中心線彼此錯(cuò)開半個(gè)齒距，定子上8個(gè)磁極每個(gè)磁極安裝一個(gè)線圈，每個(gè)線圈貫通前后兩段定子。8個(gè)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(dāng)開關(guān)S1和S3閉合時(shí)，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(dāng)S2和S4閉合時(shí)，4個(gè)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(fù)電。當(dāng)相繞組中的開關(guān)S5和S7閉合時(shí)，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(shí)，其極性也為S—X—S—N，稱為B相通負(fù)電，如圖1a）和c）所示。 圖2 兩相繞組接線圖
設(shè)A相通正電時(shí)，轉(zhuǎn)子位置為平衡位置。此時(shí)定子磁極1和5上的齒在A端與轉(zhuǎn)子齒對齊，在B端與轉(zhuǎn)子槽對齊，磁極3和7上的齒與B端上的轉(zhuǎn)子齒及A端上的轉(zhuǎn)子槽對齊，而B相4個(gè)極(2，4，6，8)上的齒與轉(zhuǎn)子都錯(cuò)開1/4齒距，由于定子同一個(gè)極的兩端極性相同，轉(zhuǎn)子兩端極性相反、但錯(cuò)開半個(gè)齒距，所以當(dāng)轉(zhuǎn)子偏離平衡位置時(shí)、兩端作用轉(zhuǎn)矩的方向是一致的。在同一端，定子第一個(gè)與第三個(gè)極的極性相反，轉(zhuǎn)子同—端極性相同，但第一極和第三極下定、轉(zhuǎn)子小齒的相對位置錯(cuò)開了半個(gè)齒距，所以作用轉(zhuǎn)矩的方向也是一致的。
當(dāng)給電動機(jī)定子各相繞組以A正→B正→A負(fù)→B負(fù)→A正的順序輪流循環(huán)加直流電脈沖時(shí)，由于電動機(jī)的上述錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)和線圈連接方式，迫使轉(zhuǎn)子以1/4齒距的齒距角沿某一方向運(yùn)轉(zhuǎn)。 |
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