步进电机是一种无刷同步电机,其转子进行一定值的离散运动(步),并在每步结束时固定转子的位置。转子以已知大小的步长移动。通过计算步数,可以确定转子的位置变化了多少,并计算出它的绝对位置。
步进电机的工作原理
想象一下电机轴上有一个双极永磁体这是一个转子。它被一个带有四个绕组的闭合磁路包围一个定子。更准确地说,它是两个绕组AB和CD,各半绕组位于定子的相反两极。
所示接电压源绕组AB(极性+-)。该绕组中的电流将导致定子磁场出现顶部N底部S的磁极。
如您所知,磁铁的相反两极相互吸引。结果,转子(永磁体)将占据转子磁场轴与定子工作磁极重合的位置。机械位置将稳定。如果您尝试移动转子,就会有一个力将其返回。现在我们从绕组AB中移除电压并将其施加到绕组CD(极性+-)。CD绕组中的电流会产生一个水平磁极的磁场,左S,右N。
磁场所做的一切都是为了使磁通量沿着最小路径闭合。转子将转到图中指示的位置。转子的机械位置再次稳定。这是电机的第一步。在我们的例子中,它等于营业额的四分之一。
关闭CD绕组并再次向AB绕组施加电压,但极性不同(-+)。同样,定子的磁场将旋转90,随后是转子。
又一次换向AB-禁用,CD-连接(极性-+),转子在四分之一圆上又迈出一步。下一次换向(我们开始时)将使转子返回到其原始位置。我们分4步完成了一个完整的转弯。
如果继续相位切换,转子将以与切换相绕组的频率成比例的频率旋转。如果相位以相反的顺序切换-以相反的方向旋转,停止切换-它将会停止。