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電機將電能轉換為機械能。步進電機將電脈沖轉換為特定的旋轉運動。每個脈沖產生的運動都是精確且可重復的,這就是步進電機在定位應用中如此有效的原因。
永磁步進電機包含永磁轉子、線圈繞組和導磁定子。為線圈繞組通電會產生具有北極和南極的電磁場。定子承載磁場??梢酝ㄟ^順序激勵或“步進”產生旋轉運動的定子線圈來改變磁場。下圖說明了二相電機的典型步進順序。在步驟1中,二相定子的A相通電。這將轉子磁性鎖定在所示位置,因為與磁極相吸不同,當A相關閉而B相打開時,轉子順時針旋轉90°。在第3步中,B相開啟,但極性與第1步相反,這會導致另一個90°旋轉。在第4步中,
圖1所示的步進順序稱為“單相開啟”步進。一種更常見的步進方法是“二相開啟”,其中電機的二相始終通電。但是,一次只能切換一相的極性。采用二相步進時,轉子在“平均”北磁極和“平均”南磁極之間對齊。由于二相始終接通,這種方法比“單相接通”步進的扭矩高出約40%。
通過在過渡階段之間插入關閉狀態(tài),電機也可以“半步”。這將步進器的全步距角減半。例如,90°步進電機每半步將移動45次。然而,與二相步進序列相比,半步進通常會導致20%-30%的扭矩損失,具體取決于步進速率。由于在每個交替的半步期間繞組中的一個未通電,因此施加在轉子上的電磁力較小,從而導致扭矩的凈損失。


關鍵詞:步進電機
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