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如 A 相通电,B,C 相不通电时,由于磁场作用,齿 1 与 A 对齐,(转子不受任何力以下
均同)。如 B 相通电,A,C 相不通电时,齿 2 应与 B 对齐,此时转子向右移过 1/3 て,
此时齿 3 与 C 偏移为 1/3 て,齿 4 与 A 偏移(て-1/3 て)=2/3 て。如 C 相通电,A,B 相不
通电,齿 3 应与 C 对齐,此时转子又向右移过 1/3 て,此时齿 4 与 A 偏移为 1/3 て对齐。
如 A 相通电,B,C 相不通

电,齿 4 与 A 对齐,转子又向右移过 1/3 て这样经过 A、B、C、A 分别通电状态,齿 4(即
齿 1 前一齿)移到 A 相,电机转子向右转过一个齿距,如果不断地按 A,B,C,A……
通电,电机就每步(每脉冲)1/3 て,向右旋转。如按 A,C,B,A……通电,电机就反转。

由此可见:电机的位置和速度由导电次数(脉冲数)和频率成一一对应关系。而方向由导
电顺序决定。

不过,出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用 A-AB-B-BC-C-CA-A 这
种导电状态,这样将原来每步 1/3 て改变为 1/6 て。甚至于通过二相电流不同的组合,使
其 1/3 て变为 1/12 て,1/24 て,这就是电机细分驱动的基本理论依据。

不难推出:电机定子上有 m 相励磁绕阻,其轴线分别与转子齿轴线偏移 1/m,2/m……(m-
1)/m,1

——

。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制

这是步进电机旋转的物理条件。

只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机,出于成本等多方面考虑,市
场上一般以二、三、四、五相为多。

3、力矩:

电机一旦通电,在定转子间将产生磁场(磁通量 Ф)当转子与定子错开一定角度产生力
F 与(dФ/dθ)成正比

S

其磁通量 Ф=Br*S Br 为磁密,S

 

为导磁面积, F 与 L*D*Br 成正比 L 为铁芯有效长度,D

 

为转子直径 Br=N·I/R N·I 为励磁绕阻安匝数(电流乘匝数)R 为磁阻。

力矩=力*半径

力矩与电机有效体积*安匝数*

 

磁密 成正比(只考虑线性状态)因此,电机有效体积越大,

励磁安匝数越大,定转子间气隙越小,电机力矩越大,反之亦然。