在如今这个智能时代,步进电机因其特有的开环位置控制性能而被广泛应用。各设备在步进电机转动的过程中,对它输出力矩的平滑性有一定的要求。转动的稳定性除了和步进电机的本体结构有关,也和步进电机的控制方式息息相关。今天小编将为大家来介绍双极性步进电机及其结构和控制模式。
双极性步进电机的基本组件
步进电机属于无刷直流(BLDC)电机,它按照等长的步进值逐步转动。而双极性步进电机则是每相都拥有一个绕组的步进电机,具体而言是两相四线步进电机。它由定子和转子两个主要部件组成(见图1)。
图1: 双极性步进电机的结构示意图
定
定子是电机的静止部分。8个定子上分别绕有两相双极性绕组,每个定子铁芯上带有五齿(见图1)。
A相绕组绕线从定子1开始绕,依次绕到定子3,5,7上(见图2)。值得注意的是,定子1和5的绕线方向相同,而定子3和7的绕线方向相同。这两组(定子1和5,以及定子3和7)的绕线方向相反。B相绕组也是以同样的原理进行绕制,其中定子4和8为一组,定子2和6为一组。
图2: 双极性步进电机的绕组原理图
转子
通常转子上贴有轴向充磁的永磁体。图3所示为转子的结构。
图3: 转子结构示意图
图4展示了转子的侧面截面图。
图4:转子侧面截面图
永磁体的磁力线在电机本体内形成闭合。由于磁力线和磁阻效应,即使步进电机在不通电的情况下也有一定的锁定力矩(见图4)。
转子上拥有50个齿,和定子齿轮相对起来,由于这样的齿数和相数结构,它拥有1.8度的步进角度(见图5)。步进角度:电气周期完成90度,步进电机转子前进的机械角度。