步進(jìn)電機(jī)的工作原理

 （一）單定子、徑向分相、反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的工作原理

按電磁鐵的作用原理

1.當(dāng)A相繞組通電（用直流電壓激磁）時；形成A相定子磁極(AA方向磁場),產(chǎn)生反應(yīng)力，吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定的角度，使轉(zhuǎn)子齒與A相定子磁極小齒對齊。

2.當(dāng)A相繞組斷電，B相繞組通電時，形成B相定子磁極(BB方向磁場) ,產(chǎn)生反應(yīng)力，吸引轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)過3°，使轉(zhuǎn)子齒與B相定子磁極小齒對齊。

3.以次類推…………

若控制線路不停地按A-B-C-A…順序控制步進(jìn)電機(jī)各相繞組的通斷電，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子便不停地順時針轉(zhuǎn)動；若通電順序改為A-C-B-A…，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子將逆時針轉(zhuǎn)動。這種通電方式稱為三相三拍通電方式；此時定子繞組的通電狀態(tài)每改變一次，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過3°。

若控制線路不停地按A-AB-B-BC-C-CA-A…順序控制步進(jìn)電機(jī)各相繞組的通斷電，這種通電方式稱為三相六拍通電方式。當(dāng)從A相通電轉(zhuǎn)為A和B同時通電時，轉(zhuǎn)子齒將同時受到A相繞組產(chǎn)生的磁場和B相繞組產(chǎn)生的磁場的共同吸引，轉(zhuǎn)子齒只好停在A 和B兩相磁極之間，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過1.5°。當(dāng)由A和B兩相同時通電轉(zhuǎn)為B相通電時，轉(zhuǎn)子再沿順時針方向旋轉(zhuǎn)1.5°，使轉(zhuǎn)子齒與B相磁極對齊。……依此類推。在三相六拍通電時，定子繞組的通電狀態(tài)每改變一次，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過1.5°。與三相三拍通電方式相比，可使每次轉(zhuǎn)角縮小一半。

步進(jìn)電機(jī)定子繞組的通電狀態(tài)每改變一次，它的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的一個確定角度，稱為步進(jìn)電機(jī)的步距角a 。步距角a的計(jì)算公式：

    其中，m為定子繞組的相數(shù) ，Z為轉(zhuǎn)子的齒數(shù)，K為通電方式系數(shù) ；當(dāng)m相m拍通電時，k=1；m相2m拍通電時，k=2 

（二）、五相五定子、軸向分相、反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理介紹

步進(jìn)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子在軸向分為五段，每一段都形成獨(dú)立的一相定子鐵心、定子繞組和轉(zhuǎn)子；各段定子鐵心形如內(nèi)齒輪，由硅鋼片疊成；各段定子上的在圓周方向均勻分布，彼此之間錯開1／5齒距；各段轉(zhuǎn)子形如外齒輪，也由硅鐵片疊成；各段轉(zhuǎn)子齒彼此不錯位。當(dāng)設(shè)置在定子鐵心環(huán)形格內(nèi)的定子繞組通電時，形成一相環(huán)形繞組，構(gòu)成圖中所示的磁力線。

若控制線路不停地按A-B-C-D-E-A-…順序控制步進(jìn)電機(jī)各相繞組的通斷電，這種通電方式稱為五相五拍通電；若控制線路不停地按 AB-ABC-BC-BCD-CD-CDE-DE-DEA-EA- EAB-AB …順序控制步進(jìn)電機(jī)各相繞組的通斷電，這種通電方式稱為五相十拍通電；步距角a的計(jì)算仍可采用上述計(jì)算公式。

小結(jié):

1.步進(jìn)電機(jī)受脈沖電流控制，轉(zhuǎn)子的角位移正比于輸入脈沖的數(shù)量，轉(zhuǎn)子的角速度正比于輸入脈沖的頻率，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向取決于定子繞組的通電順序。

2.步進(jìn)電機(jī)有一定的步距誤差, 但沒有累計(jì)誤差。

3.若維持控制繞組的電流不變, 則步進(jìn)電機(jī)就可停在某一位置不動。