單極步進電機,帶有5或6根導線的永磁電機和混合式步進電機通常按圖1.2所示的原理圖進行連接,兩個繞組中的每一個都有一個中心絲錐。在使用中,繞組的中心抽頭通常連接到正電源,並且每個繞組的兩端交替地接地以反轉由該繞組提供的場的方向。
需要注意以下幾點:
1.這個6極轉子的旋轉方向與定子磁場的旋轉方向相反。完全相同的定子內部的兩極轉子將隨著磁場旋轉。
2.此示例基於半步控制,其中半個步驟涉及一個和兩個電機繞組。
3.需要三個完整的控制系統周期來轉動這個6極轉子一圈。雙極轉子將在每個控制系統周期內轉動一整圈。
1.2所示的電機橫截面是每步30度的永磁體或混合電機 - 這兩種電機類型之間的差異在這個抽象層次上是不相關的。電機繞組編號1分布在上下定子極之間,電機繞組編號2分布在左右電機極之間。轉子是一個6極,3南,3北的永久磁鐵,圍繞其周圍排列。
對於更高的角度解析度,轉子必須具有更多的極點。圖中每步30度的電機是最常見的永磁電機設計之一,儘管每步電機15和7.5度是廣泛可用的。永磁電機的解析度高達每步1.8度,而混合電機則以每步3.6和1.8度的速度製造,解析度可達每步0.72度。
如圖所示,從繞組1的中心抽頭流到端子a的電流使上定子極為北極,下定子極為南極。這將轉子吸引到所示位置。如果繞組1的電源被移除並且繞組2被通電,轉子將轉動30度,或者一步。
要連續旋轉電機,我們只需按順序向兩個繞組通電。假設正邏輯,其中1項表示導通電流流過電機繞組,下面的兩個控制序列將旋轉於圖所示的電動機1.2順時針24步或4轉:
線圈1A 1000100010001000100010001
線圈1B 0010001000100010001000100
繞組2A 0100010001000100010001000
繞組2B 0001000100010001000100010
時間--->
線圈1a 1100110011001100110011001
線圈1b 0011001100110011001100110
線圈2a 0110011001100110011001100
線圈2b 1001100110011001100110011
時間--->
請注意,每個線圈的兩半不能同時通電。上面顯示的兩個序列將一步一步旋轉永磁體。如上圖所示,頂部序列一次只能為一個繞組供電; 因此,它使用較少的權力。底部順序包括一次為兩個繞組供電,通常產生比頂部序列大1.4倍的轉矩,同時使用兩倍的功率。
上面兩個序列產生的步長位置不一樣,結果,組合兩個序列允許半步,電動機在由一個或另一個序列指示的位置處交替停止。組合順序如下:
繞組1a 11000001110000011100000111
繞組1b 00011100000111000001110000
繞組2a 01100000011100000111000001
繞組2b 00000111000001110000011100
時間--->