αSTEP/步進(jìn)電動機(jī) 步進(jìn)電動機(jī)的工作原理
以5相步進(jìn)電動機(jī)為實例,針對經(jīng)過磁化后的轉(zhuǎn)子和定子小齒的位置關(guān)系進(jìn)行說明。
A相信號勵磁時
當(dāng)A相勵磁時,磁極會被磁化為S極,吸引持有N極極性的轉(zhuǎn)子1的小齒,與持有S極極性的轉(zhuǎn)子2的小齒排斥,達(dá)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(zhuǎn)子2的小齒有0.72°的偏差。這就是A相勵磁時定子和轉(zhuǎn)子小齒的位置關(guān)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(zhuǎn)子2,與持有N極極性的轉(zhuǎn)子1排斥。
也就是說,從A相勵磁切換到B相勵磁,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)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(jìn)電動機(jī)就會以0.72°的精度準(zhǔn)確旋轉(zhuǎn)。如果想要反向旋轉(zhuǎn),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(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)上的機(jī)械偏差產(chǎn)生的,這也是不使用編碼器等傳感器就能準(zhǔn)確定位的原因。同時,停止精度也受定子和轉(zhuǎn)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(fù)載時)的高停止精度。在實際的步進(jìn)電動機(jī)中,勵磁相的切換由驅(qū)動器完成,切換的時機(jī)由輸入到驅(qū)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。