步进电机结构及工作原理简介_物理_自然科学_专业资料。. 步进电机结构简介 按照励磁方式分类，步进电机可分为反应式、永磁式和感应子式。其中反应 式步进电机用的比较普遍，结构也较简单。本课题采用的也是此类电机。 反应式步进电机又称为磁阻式步进电机，

　　. 步进电机结构简介 按照励磁方式分类，步进电机可分为反应式、永磁式和感应子式。其中反应 式步进电机用的比较普遍，结构也较简单。本课题采用的也是此类电机。 反应式步进电机又称为磁阻式步进电机，其典型结构如图 1 所示。这是一台 三相电机，定子铁心由硅钢片叠成，定子上有 6 个磁极，每个磁极上又各有 5 个均匀分布的矩形小齿。三相电机共有三套定子控制绕组，绕在径向相对的两个 磁极上的一套绕组为一相。转子也是由叠片铁心构成，转子上没有绕组，而是由 40 个矩形小齿均匀分布在圆周上，相邻两 齿之间的夹角为 9 度。 下面简述其工作原理。当某相绕组通 电时，对应的磁极就会产生磁场，并与转 子形成磁路。若此时定子的小齿与转子的 小齿没有对齐，则在磁场的作用下，转子 转动一定的角度使转子齿与定子齿对应。 由此可见，错齿是促使步进电机旋转的根 本原因。例如，在单三拍运行方式中，当 A 相控制绕组通电，而 B、C 相都不通电时， 由于磁通具有力图走磁阻小路径的特 点，所以转子齿与 A 相定子齿对齐。若以 此作为初始状态，设 与 A 相磁极中心磁极的 图 1 步进电机剖面结构 转子齿为 0 号 齿，由于 B 相磁极与 A 相磁极相差 120 度,且 120 度/9 度＝13.333 不为整数，所 以，此时 13 号转子齿不能与 B 相定子齿对齐，只是靠近 B 相磁极的中心线 度。如果此时突然变为 B 相通电，而 A、C 相都不通电，则 B 相磁 极迫使 13 号小齿与之对齐，整个转子就转动 3 度。此时称电机走了一步。 同理，我们按照 A→B→C→A 顺序通电一周，则转子转动 9 度。转速取决于 各控制绕组通电和断电的频率（即输入脉冲频率），旋转方向取决于控制绕组轮 流通电的顺序。如上述绕组通电顺序改为 A→C→B→A······则电机转向相反。 这种按 A→B→C→A······方式运行的称为三相单三拍，“三相”是指步进 电机具有三相定子绕组，“单”是指每次只有一相绕组通电，“三拍”是指三次换 接为一个循环。 此外，三相步进电机还可以以三相双三拍和三相六拍方式运行。三相双三拍 就是按 AB→BC→CA→AB······方式供电。与单三拍运行时一样，每一循环也是 换接 3 次，共有 3 种通电状态，不同的是每次换接都同时有两相绕组通电。三相 六拍的供电方式是 A→AB→B→BC→C→CA→A······每一循环换接六次，共有六 . . 种通电状态，有时只有一相绕组通电，有时有两相绕组通电。 磁阻式步进电机的步距角可由下边公式求得 360 Q McCZr ⑴ 式中 Mc 为控制绕组相数，C 为状态系数，三相单三拍或双三拍时 C＝1，三 相六拍时 C＝2。Zr 为转子齿数，本课题使用的 36BF003 型步进电机转子齿数为 40。 .
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