转子由硅钢片或电工纯铁棒等导磁体构成,混合式步进电机转子外表面为多齿绪(转子的齿槽在转动时产生磁骸阻变化故称为变磁阻电机,简称VR)。两相步进电机定子线圈通电时,定子磁极磁化,混合式步进电机吸引转子齿而产生转矩,使其移动一步。与永磁电机产生磁性吸引转矩和排斥转矩相比,VR型只产生吸引转矩。图2.22示出VR型步进电机的结构与工作原理。图2.22 上图,定子上均匀分布了12个磁极,每个磁极相距30°,相差90°(间隔三个槽)的四个线圈组成一相绕组。转子齿数为8,当一相绕组通电时,其定子极吸引转子齿,使气隙磁阻小达到静止位置。
步骤1,为相线圈的简化图,剖面线相定子磁极吸引,转子齿转到定子磁极之下。
步骤2,相绕组电流关闭,第2相绕组通电,转子逆时针旋转一步(15),旋转至第2相定子磁极之下停止。
步距角15°由360°(1/8~1/12)决定,即由转子齿节距与定子齿节距之差而求得步距角,也可以用转子齿节距除以相数3而得到。两相步进电机
VR型步进电机的步距角不能用式(2.1)来计算,而是式(2.1)计算值的两倍。即分辨率与永磁式比较,虽然转子齿数相同,但VR型只有1/2。
步骤3,同样给第3相绕组通电,转子同样逆时针旋转15° ,与定子第3相磁极相对位置停止。混合式步进电机两相步进电机下一刻,相绕组通电,又由步骤3的转子位置逆时针旋转15°到相定子磁极下,恢复到步骤1状态。依次进行不断切换激磁相,1相、2相、3相、1.....转子逆时针旋转。此为VR型步进电机的工作原理。如顺时针方向旋转,换相顺序为1相、3相、2相。此时,步距角为转子齿节距的1/3,即齿节距被相数除得到步距角,输出转矩与永磁电机不同,其与激磁电流的平方成正比。
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