爪极永磁步进电机（本文着重讨论的是梯形爪极永磁步进电动机）是永磁步进电动机的一种结构形式，它结构简单，控制功率小，电磁阻尼大并具有定位转矩，通常极数又多，可比一般永磁步进电动机的步距角小，因而启动频率和运行频率也较高，配上各种专用装置如减速齿轮头、阀等可直接驱动微波炉转盘、空调器挡风板、打印头和电动泵等。

　　爪极永磁步进电动机的典型结构如图1，所示，爪极永磁步进电动机由2个定子和永磁转子组成。每个定子由带爪极的上、中和中、下铁心及其套在爪极上的绕组所组成，2个定子在空间相互错开90度电角度。现就其主要部件功能扼要介绍如下。

　　爪极定子是体现爪极永磁步进电动机结构特征的重要部件。它是由杯形壳体（以下简称下爪极）、中爪极和上爪极组成。上、中、下爪极均用防锈镀锡冷轧薄钢板冲压引伸而它在各种电动机构中获得了极其广泛地应用。冲压时冲出多个在圆周均布的辐射状爪极，并打弯成90度，组成一个爪极均布的圆柱体定子。爪极的形状有梯形爪极，有梯形边成正弦曲线的正弦爪极。上、中、下爪极上均冲有定位标记。2个申爪极接定位标记相背扣合，保证相互错位90度电角度，形成2个定子的中爪极，再按定位标记合上上爪极，并将其按定位标记一并插入下爪极，这就形成了2个相互错位90度电角度的爪极定子，形成爪极永磁步进电动机的定子主磁路。

　　爪极永磁步进电动机的定子绕组不同于一般永磁步进电动机的定子绕组，它是分别在2个线套反向串联的环形线圈，组成四相绕组，其作用是在电机中产生轴向磁通，以便在定子爪极上产生N、S相间磁极。

　　爪极永磁步进电动机的转子是由高矫顽力的恒磁铁氧体或钕铁硼磁环与主轴一起注塑而成永磁转子。

　　转子磁环圆周均匀地充有多个N、S间的磁极，其极数与定子爪极数相等，可根据所需要求的同步转速决定。

　　②梯形爪极设计适合于多极结构，不仅减小了永磁步进电动机的步距角，而且材料利用率高。

　　③由于爪极齿数等于转子极数，即Z。=2P，故齿谐波力矩为2次谐波力矩，而2个定子相互错位90度电角度，所以2个定子的齿谐波力矩幅值相等，相位相反，合成为零。

　　②由于爪极铁心中的涡流作用引超铁心磁导AFe的变化，也就使电机的电感随频率而变化，因此影响电机的动态性能。

　　当定子绕组通电时，将在电机中产生轴向磁通，经爪极通过气隙与永磁转子匝链，定、转子磁场相互作用产生转矩，驱动转子旋转。为了方便，将电机沿轴向切割展开，其简化示意图如图2所示。

　　从图2展开图可见，假定爪极是梯形极，在定子绕组未通电时，永磁转子的磁极对定子爪极的相互吸引力在磁极中心与爪极中心和爪极间中心对准时是相等的，因此，永磁转子在此位置处于静平衡状态（见图2a）。

　　通电方式是指定子绕组各相通电的顺序。爪极永磁步进电动机有2个定子，设个定子两反向绕组分别为A、A1两相；设第二个定子两反向绕组分别为B、B1两相(参见图3)。

　　现以四相8拍运行为例，当A相绕组通以正电流时，个定子的上爪极上所有爪极都变成S极，而中爪极上所有的爪极都变成N弦极，于是，转矩便葱加子转子上欲使它的S极与中爪极的N爪极靠拢，而其N极则与上爪极的S爪极靠拢，其合成转矩使转子向左转动四分之一爪极距(见图2b)可是，只有一个定子的电机，转子在前进时很可能逆向，所以，引入了在空间位移90度电角度的第二个定子。当继续按通电顺序给A相和B相绕组同时通以正电流时，个定子爪极极性保持不变，而第二个定子的中爪极上所有爪极都变S极，而下爪极上所有爪极都变成N极，于是，转矩便施加于转子上欲使它的N极与中爪极的S极靠拢，而其S极则与下爪极的N极靠拢，其合成转矩使转子继续向右转动四分之一爪极距（见图2c)。

　　若继续按通电顺序改变通电状态转子就会按既定的旋转方向旌转，若改变通电顺序，转子就会按反方向旋转。

　　可见，爪极永磁步进电动机的步距角与转子极对数和运行拍数的乘积成反比。转子极数多，拍数愈多，则步距角愈小。

　　爪极永磁步进电动机在外加脉冲作用下运行，输入一个电脉冲，它就步进一个步距角，这样，转子运行lr就需要360个电脉冲，爪极永磁步进电动机的同步转速等于：

　　式(3)表明，爪极永磁步进电机的同步转速与其控制脉冲的频率和步距角的乘积成正比，脉冲频率愈高，转速也愈高。
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