αSTEP/步進電動機 步進電動機的工作原理
以5相步進電動機為實例,針對經(jīng)過磁化后的轉子和定子小齒的位置關系進行說明。
A相信號勵磁時
當A相勵磁時,磁極會被磁化為S極,吸引持有N極極性的轉子1的小齒,與持有S極極性的轉子2的小齒排斥,達到平衡并停止。此時,未被勵磁的B相磁極的小齒與持有S極極性的轉子2的小齒有0.72°的偏差。這就是A相勵磁時定子和轉子小齒的位置關系。
B相信號勵磁時
接下來,從A相勵磁切換到B相勵磁,B相的磁極會被磁化為N極,吸引持有S極極性的轉子2,與持有N極極性的轉子1排斥。
也就是說,從A相勵磁切換到B相勵磁,轉子轉過了0.72°。由此可知,通過將勵磁相從A相→B相→C相→D相→E相→A相切換,步進電動機就會以0.72°的精度準確旋轉。如果想要反向旋轉,可以通過將勵磁順序反過來,即A相→E相→D相→C相→B相→A相來實現(xiàn)。
0.72°這樣的高分辨率是由定子和轉子的結構上的機械偏差產(chǎn)生的,這也是不使用編碼器等傳感器就能準確定位的原因。同時,停止精度也受定子和轉子的加工精度、組裝精度、線圈直流電阻的波動影響,因此能夠獲得±3分(無負載時)的高停止精度。在實際的步進電動機中,勵磁相的切換由驅動器完成,切換的時機由輸入到驅動器的脈沖信號控制。以上是單相勵磁的例子,但實際上為了有效利用線圈,通常是同時勵磁4相或5相。