图 1 是最常见的三相反应式
§的剖面示意图。电机的定子上有六
个均布的磁极,其夹角是 60º。各磁极上套有线圈,按图 1 连成 A、B、C 三相绕
组。转子上均布 40 个小齿。所以每个齿的齿距为 E=360º/40=9º
θ
,而定子每
个磁极的极弧上也有 5 个小齿,且定子和转子的齿距和齿宽均相同。由于定子
和转子的小齿数目分别是 30 和 40,其比值是一分数,这就产生了所谓的齿
错位的情况。若以 A 相磁极小齿和转子的小齿对齐,如图 1,那么 B 相和 C 相
磁极的齿就会分别和转子齿相错三分之一的齿距,即 3º。因此,B、C 极下的磁
阻比 A 磁极下的磁阻大。若给 B 相通电,B 相绕组产生定子磁场,其磁力线穿
越 B 相磁极,并力图按磁阻最小的路径闭合,这就使转子受到反应转矩(磁
阻转矩)的作用而转动,直到 B 磁极上的齿与转子齿对齐,恰好转子转过
3º;此时 A、C 磁极下的齿又分别与转子齿错开三分之一齿距。接着停止对 B
相绕组通电,而改为 C 相绕组通电,同理受反应转矩的作用,转子按顺时针
方向再转过 3º。依次类推,当三相绕组按 A B C A
→ → → 顺序循环通电时,转子
会按顺时针方向,以每个通电脉冲转动 3º 的规律步进式转动起来。若改变通
电顺序,按 A C B A
→ → → 顺序循环通电,则转子就按逆时针方向以每个通电
脉冲转动 3º 的规律转动。因为每一瞬间只有一相绕组通电,并且按三种通电
状态循环通电,故称为单三拍运行方式。单三拍运行时的步矩角 b
θ 为 30º。三
§还有两种通电方式,它们分别是双三拍运行,即按
AB BC CA AB
→
→
→
顺序循环通电的方式,以及单、双六拍运行,即按
A AB B BC C CA A
→
→ →
→ →
→ 顺序循环通电的方式。六拍运行时的步矩角将减
小一半。反应式
§的步距角可按下式计算:
b=360º/NEr
θ
(1)
式中 Er——转子齿数;
N——运行拍数,N=km,m 为
§的绕组相数,k=1 或 2。
3.步进电动机§的驱动方法
§不能直接接到工频交流或直流电源上工作,而必须使用专用
§驱动器,如图 2 所示,它由脉冲发生控制单元、功率驱动单元、
保护单元等组成。图中点划线所包围的二个单元可以用微机控制来实现。驱动
单元与
§微机控制器的功率接口,
这里予以简单介绍。