步進電機工作原理講解

步進電機接收到脈沖信號后，是怎樣把脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移或直線位移的呢？怎么實現(xiàn)定位要求呢？步進電機的工作原理步進電機的工作原理反應(yīng)式步進電機為單邊勵磁結(jié)構(gòu)，它的定、轉(zhuǎn)子鐵心由軟磁材料或硅鋼片疊成凸極結(jié)構(gòu)；定子磁極上套有星形連接的三相控制繞組，每兩個相對的磁極為一相，組成一相控制繞組；定子轉(zhuǎn)子2134AA?BB?C?C分別為AA?，BB?和CC?轉(zhuǎn)子上沒有繞組，只有4個均勻分布的大齒CA'BB'C'A3412單相輪流通電，每次只給一相定子繞組通電1順時針循環(huán)：A→B→C→A

逆時針循環(huán)：A→C→B→A繞組在一個通電循環(huán)周期內(nèi)要換接三次三相單三拍CA'BB'C'A3412雙相輪流通電，每次給兩相繞組同時通電2順時針循環(huán)：AB→BC→CA→AB逆時針循環(huán)：BA→AC→CB→BA繞組在一個通電循環(huán)周期內(nèi)也要換接三次三相雙三拍CA'BB'C'A3412單雙相輪流通電3順時針循環(huán)：A→AB→B→BC→C→CA→A逆時針循環(huán)：A→AC→C→CB→B→BA→A繞組在一個通電循環(huán)周期內(nèi)要換接六次三相單雙六拍三相雙三拍當(dāng)A相控制繞組通電，而B相和C相不通電時，步進電動機的氣隙磁場與A相繞組的軸線重合，而磁力線總是力圖從磁阻最小的路徑通過，所以電機轉(zhuǎn)子受到一個反應(yīng)轉(zhuǎn)矩，在此轉(zhuǎn)矩的作用下，使轉(zhuǎn)子的齒1和齒3旋轉(zhuǎn)到與A相繞組軸線相同的位置上。

A相通電轉(zhuǎn)子1、3齒和AA'對齊CA'BB'C'A3412整個磁路的磁阻最小轉(zhuǎn)子只受到徑向力的作用反應(yīng)轉(zhuǎn)矩為零三相雙三拍B相通電A相和C相斷電步距角為30°

B相通電轉(zhuǎn)子2、4齒和BB'對齊CA'BB'C'A3412三相雙三拍C相通電A相和B相斷電轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動了30°C相通電轉(zhuǎn)子1、3齒和CC'對齊1C'342CA'BB'A三相雙三拍按A-B-C-A順序通電不斷地接通和斷開控制繞組，電機便按一定的方向一步一步地轉(zhuǎn)動按A-C-B-A順序通電電機就反向一步一步轉(zhuǎn)動。三相單雙六拍和三相雙三拍的轉(zhuǎn)動原理和單三拍相似步距角變化同一臺步進電機，通電方式不同，步距角可能不一樣步距角的計算公式m－定子相數(shù)Z－轉(zhuǎn)子齒數(shù)

C－通電方式通電方式的節(jié)拍轉(zhuǎn)子齒數(shù)定子相數(shù)三相單三拍三相單雙六拍步距角都比較大如果用他們作為傳動設(shè)備的動力源，往往不能滿足精度要求，為了減小步距角，實際的步進電機在定子凸極和轉(zhuǎn)子上都會開很多小齒，這樣就可以大大減小步距角，滿足精度要求。反應(yīng)式步進電機實際結(jié)構(gòu)一個轉(zhuǎn)子有40個齒，定子有6個磁極，每個磁極上也有五個齒的步進電機。轉(zhuǎn)子的齒距等于360/40=9°，齒寬、齒槽各4.5°為了使定子和轉(zhuǎn)子的齒對齊，定子磁極上的小齒，齒寬和齒槽和轉(zhuǎn)子是相同的。對于這樣實際結(jié)構(gòu)的步進電機，它又是怎樣旋轉(zhuǎn)的呢？單三拍1

當(dāng)A相通電時，在磁場的作用下，定子A相的五個小齒和轉(zhuǎn)子對齊。此時，B相和A相空間差120度，包含120/9=

個齒，A相和C相差240度，含240度/9度=

個齒，這兩個齒數(shù)都不是整數(shù)。當(dāng)A相的轉(zhuǎn)子、定子的五個小齒對齊時，轉(zhuǎn)子齒不能與B相C相的定子齒對齊，B相的轉(zhuǎn)子、定子相差1/3個齒（3度），C相的轉(zhuǎn)子、定子相差2/3個齒（6度）。單三拍2當(dāng)A相斷電、B相通電后，轉(zhuǎn)子只需轉(zhuǎn)過1/3個齒，也就是3度，使得轉(zhuǎn)子齒與B相定子齒對齊。C相通電，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)3度，使轉(zhuǎn)子齒與C相定子齒對齊，如此循環(huán)，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動起來了。錯齒才是促使步進電機旋轉(zhuǎn)的根本原因單三拍和單雙六