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步進電機的 工作原理.pdf

'步進電機的 工作原理.pdf'
步進電機也叫步進器,它利用電磁學原理,將電能轉換為機械能,人們早在 20 世紀 20 年代就開始使用這種電機。隨著嵌入式系統(例如打印機、磁盤驅動器、玩具、雨刷、震動尋呼機、機械手臂和錄像機等)的日益流行,步進電機的使用也開始暴增。不論在工業、軍事、醫療、汽車還是娛樂業中,只要需要把某件物體從一個位置移動到另一個位置,步進電機就一定能派上用場。步進電機有許多種形狀和尺寸,但不論形狀和尺寸如何,它們都可以歸為兩類:可變磁阻步進電機和永磁步進電機。本文重點討論更為簡單也更常用的永磁步進電機。 步進電機的構造 如圖 1 所示,步進電機是由一組纏繞在電機固定部件--定子齒槽上的線圈驅動的。通常情況下,一根繞成圈狀的金屬絲叫做螺線管,而在電機中,繞在齒上的金屬絲則叫做繞組、線圈、或相。如果線圈中電流的流向如圖 1 所示,并且我們從電機頂部向下看齒槽的頂部,那么電流在繞兩個齒槽按逆時針流向流動。根據安培定律和右手準則,這樣的電流會產生一個北極向上的磁場。 現在假設我們構造一個定子上纏繞有兩個繞組的電機,內置一個能夠繞中心任意轉動的永久磁鐵,這個可旋轉部分叫做轉子。圖 2 給出了一種簡單的電機,叫做雙相雙極電機,因為其定子上有兩個繞組,而且其轉子有兩個磁極。如果我們按圖 2a 所示方向給繞組 1 輸送電流,而繞組 2 中沒有電流流過,那么電機轉子的南極就會自然地按圖中所示,指向定子磁場的北極。 再假設我們切斷繞組 1 中的電流,而按圖 2b 所示方向給繞組 2 輸送電流,那么定子的磁場就會指向左側,而轉子也會隨之旋轉,與定子磁場方向保持一致 接著,我們再將繞組 2 的電流切斷,按照圖 2c 的方向給繞組 1 輸送電流,注意:這時繞組 1 中的電流流向與圖 2a 所示方向相反。于是定子的磁場北極就會指向下,從而導致轉子旋轉,其南極也指向下方。
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步進 電機 工作 原理
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