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三相反應(yīng)式步進電機工作原理

文章出處:漢德保(HDB MOTOR)電機 人氣:2478發(fā)表時間:2022-04-21

三相反應(yīng)式步進電機工作原理,反應(yīng)式步進電機原理由于反應(yīng)式步進電機工作原理比較簡單。下面先敘述三相反應(yīng)式步進電機原理。

1、  結(jié)構(gòu):

電機轉(zhuǎn)子均勻分布著很多小齒,定子齒有三個勵磁繞阻,其幾何軸線依次分別與轉(zhuǎn)子齒軸線錯開。0、1/3て、2/3,(相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以て表示),即A與齒1相對齊,B與齒2向右錯開1/3て,C與齒3向右錯開2/3て,A'與齒5相對齊,(A'就是A,齒5就是齒1)下面是定轉(zhuǎn)子的展開圖:

 

2、  旋轉(zhuǎn):

A相通電,B,C相不通電時,由于磁場作用,齒1A對齊,(轉(zhuǎn)子不受任何力以下均同)。 B相通電,AC相不通電時,齒2應(yīng)與B對齊,此時轉(zhuǎn)子向右移過1/3て,此時齒3C偏移為1/3て,齒4A偏移(-1/3)=2/3て。如C相通電,A,B相不通電,齒3應(yīng)與C對齊,此時轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て,此時齒4A偏移為1/3て對齊?!∪?/span>A相通電,B,C相不通電,齒4A對齊,轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て這樣經(jīng)過A、BC、A分別通電狀態(tài),齒4(即齒1前一齒)移到A相,電機轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個齒距,如果不斷地按A,BC,A……通電,電機就每步(每脈沖)1/3,向右旋轉(zhuǎn)。如按A,C,B,A……通電,電機就反轉(zhuǎn)。 由此可見:電機的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)(脈沖數(shù))和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系。而方向由導(dǎo)電順序決定。 不過,出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A這種導(dǎo)電狀態(tài),這樣將原來每步1/3て改變?yōu)?/span>1/6て。甚至于通過二相電流不同的組合,使其1/3て變?yōu)?/span>1/12て,1/24て,這就是電機細(xì)分驅(qū)動的基本理論依據(jù)。 不難推出:電機定子上有m相勵磁繞阻,其軸線分別與轉(zhuǎn)子齒軸線偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且導(dǎo)電按一定的相序電機就能正反轉(zhuǎn)被控制——這是步進電機旋轉(zhuǎn)的物理條件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步進電機,出于成本等多方面考慮,市場上一般以二、三、四、五相為多。

3、  力矩:

電機一旦通電,在定轉(zhuǎn)子間將產(chǎn)生磁場(磁通量Ф)當(dāng)轉(zhuǎn)子與定子錯開一定角度產(chǎn)生力F(dФ/dθ)成正比


其磁通量Ф=Br*S Br為磁密,S為導(dǎo)磁面積 FL*D*Br成正比 L為鐵芯有效長度,D為轉(zhuǎn)子直徑 Br=N·I/RN·I為勵磁繞阻安匝數(shù)(電流乘匝數(shù))R為磁阻。力矩=*半徑力矩與電機有效體積*安匝數(shù)*磁密 成正比(只考慮線性狀態(tài))因此,電機有效體積越大,勵磁安匝數(shù)越大,定轉(zhuǎn)子間氣隙越小,電機力矩越大,反之亦然。

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