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二相步进电机与电能转换的工作原理

2021年08月12日16:36 

  电动机将电能转换为机械能。步进电机将电脉冲转换为特定的旋转运动。每个脉冲产生的运动都是精确且可重复的,这就是步进电机在定位应用中如此有效的原因。


  永磁步进电机包括永磁转子、线圈绕组和磁定子。为线圈绕组通电会产生具有北极和南极的电磁场。定子承载磁场。可以通过顺序激励或“步进”产生旋转运动的定子线圈来改变磁场。下图说明了二相步进电机的典型步骤顺序。在步骤1中,二相定子的A相通电。这会将转子磁性锁定在所示位置,因为与磁极吸引力不同,当A相闭合而B相打开时,转子顺时针旋转90°。第3步,B相导通,但极性与第1步相反,再次旋转90°。在步骤4中


  图1中所示的步骤顺序称为“单相开启”步骤。比较常见的步进方式是“二相通电”,即电机的二相始终通电。然而,一次仅切换一相的极性。通过二相步进电机,转子在“平均”北极和“平均”南极之间对齐。由于二相始终接通,因此该方法比“单相接通”步骤提供了大约40%的扭矩。


  通过在过渡阶段之间插入关闭状态,电机也可以“半步”。这将步进器的完整步距角减半。例如,一个90°的步进电机每半步移动45°。但是,与二相步进电机序列相比,半步进通常会导致20%-30%的扭矩损失,具体取决于步进速率。由于其中一个绕组在每个交替半步期间未通电,因此施加在转子上的电磁力很小,导致转矩的净损失。

二相步进电机

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