混合式步进电机( 二 ) _生活百科

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相混合式步进电动机的结构图，和图2步进电机绕组接线图，A、B两相绕组沿径向分相，沿着定子圆周有8个凸出的磁极，1、3、5、7磁极属于A相绕组，2、4、6、8磁极属于B相绕组，定子每个极面上有5个齿，极身上有控制绕组。转子由环形磁钢和两段铁芯组成,环形磁钢在转子中部，轴向充磁，两段铁芯分别装在磁钢的两端，使得转子轴向分为两个磁极。转子铁芯上均匀分布50个齿，两段铁芯上的小齿相互错开半个齿距，定转子的齿距和齿宽相同。

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两相混合式步进电机的工作过程当两相控制绕组按

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的次序轮流通电，每拍只有一相绕组通电，四拍构成一个循环。当控制绕组有电流通过时便产生磁动势，它与永久磁钢产生的磁动势相互作用，产生电磁转矩，使转子产生步进运动。当A相绕组通电时，在转子N极端磁极1上的绕组产生的S磁极吸引转子N极，使得磁极1下是齿对齿，磁力线由转子N极指向磁极1的齿面，磁极5下也是齿对齿，磁极3和7是齿对槽，如图 4所示 A相通电转子 N极端定转子平衡图。由于两段转子铁芯上的小齿相互错开半个齿距，在转子S极端，磁极1’和5’产生的S极磁场，排斥转子S极，与转子正好是齿对槽，磁极3’和7’齿面产生N极磁场，吸引转子 S极，使得齿对齿。A相绕组通电时转子N极端、S极端转子平衡图如图3 。

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因转子上共有50个齿，其齿距角为360° /50=7.2°，定子每个极距所占的齿数为不是整数，因此当定子的A相通电，在转子N极，磁极1的5个齿与转子齿对齿，旁边的B相绕组的磁极2的5个齿和转子齿有1/4齿距的错位，即 1.8°，如图4所示 A相通电时定转子齿展开图画圆圈的地方，A相磁极3的齿和转子就会错位 3.6°，实现齿对槽了。磁力线是沿转子N端→A(1)S磁极→导磁环→A(3’)N磁极→转子S端→转子N端，成一闭合曲线。当A相断电B相通电时，磁极2产生N极性，吸合离它最近的S极转子7齿，使得转子沿顺时针方向转过1.8°，实现磁极2和转子齿对齿，B相绕组通电定转子齿展开图如图5所示，此时磁极3和转子齿有1/4齿距的错位。

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依次类推若继续按四拍的顺序通电，转子就按顺时针方向一步一步地转动，每通电一次即每来一个脉冲转子转过1.8°，即称步距角为1.8°，转子转过一圈需要360°/1.8°=200个脉冲(见图4、5) 。

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在转子S极端也是同样道理，当绕组齿对齿时，其旁边一相磁极错位1.8° 。3 步进电机驱动器步进电机必须有驱动器和控制器才能正常工作。驱动器的作用是对控制脉冲进行环形分配、功率放大，使步进电机绕组按一定顺序通电,控制电机转动。步进电机 42BYG250C的驱动器为SH20403 。为10V～40V直流供电，A+、A-、B+、B-端子要连线步进电机的四条引线，DC+、DC-端子接驱动器工作直流电源，输入接口电路包括公共端(接输入端子电源正极)、脉冲信号输入端(输入一系列脉冲，内部分配以驱动步进电机A、B相)、方向信号输入端(可实现步进电机的正、反转)、脱机信号输入端。优点混合式步进电机分为两相、三相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度，混合式步进电机随着相数（通电绕组数）的增加，步进角减小，精度提高，这种步进电机的套用最为广泛。混合式步进电机综合了反应式和永磁式步进电机两者的优点：极对数等于转子齿数，可以根据需要在很大範围内变化；绕组电感随转子位置变化较小，易于实现最佳运行控制；轴向充磁磁路，使用高磁能积的新型永磁材料，有利于电机性能的提高；转子磁钢提供励磁；在整个运行区域没有明显的振荡。