步進電動機的結構與原理

步進電動機的結構與原理

來源：電子發燒友 作者：華強電子網 時間：2019-01-23 12:35

步進電動機的結構與工作原理
步進電機是利用電磁鐵原理，將脈衝信號轉換成線位移或角位移的電機。每來一個電脈衝，電機轉動一個角度，帶動機械移動一小段距離。

步進電動機
步進機將脈衝信號轉換為角位移或線位移。主要要求：動作靈敏、準確、重量輕、體積小、運行可靠、耗電少等。

步進電動機的特點：
      (1)來一個脈衝，轉一個步距角。
      (2)控制脈衝頻率，可控制電機轉速。
      (3)改變脈衝順序，改變方向。

步進電動機的種類
    根據勵磁式方式的不同分為：反應式、永磁式和混合式（又叫感應子式）三種。反應式步進電機的應用較多。
下面以反應式步進電機為例說明步進電機的結構和工作原理。

圖7-20 （a）三相反應式步進電動機工作原理圖

A 相通電，A 方向的磁通經轉子形成閉合迴路。若轉子和磁場軸線方向原有一定角度，則在磁場的作用下，轉子被磁化，吸引轉子，使轉子的位置力圖使通電相磁路的磁阻最小，使轉、定子的齒對齊停止轉動。
A 相通電使轉子1、3齒和 AA' 對齊。

圖7-20 （b）三相反應式步進電動機工作原理圖

同理，B相通電，轉子2、4齒和B相軸線對齊，相對A相通電位置轉30?；

圖7-20 （c）三相反應式步進電動機工作原理圖

最後，C相通電，轉子1、3齒和C相軸線對齊，相對B相通電比較，轉子再次轉動30?。

步進電動機的結構
步進機主要由兩部分構成：定子和轉子。它們均由磁性材料構成，以三相為例其定子和轉子上分別有六個、四個磁極 。

步進電動機結構簡圖

定子的六個磁極上有控制繞組，兩個相對的磁極組成一相。
注意：這裡的相和交流電中的「相」的概念不同。步進機通的是直流電脈衝，這主要是指線圖的聯接和組數的區別。

圖7-22 三相反應式步進電動機結構原理圖

步進電動機工作方式
(以三相步進電機為例)步進電機的工作方式可分為：三相單三拍、三相六拍、三相雙三拍等。
一、三相單三拍
三相繞組中的通電順序為：

這種工作方式，因三相繞組中每次只有一相通電，而且，一個循環周期共包括三個脈衝，所以稱三相單三拍。
三相單三拍的特點：
1）每來一個電脈衝，轉子轉過 30?。此角稱為步距角，用?b表示。
2）轉子的旋轉方向取決於三相線圈通電的順序，改變通電順序即可改變轉向。

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