混合式直线步进电机

这种电机也叫做Sawyer直线步进电机，如图1所示。该电机由上下两部分组成。上面的可动部分称为动子，下面的固定部分称为定子。
定子部分是用铁磁材料做成的平板条。平板条的上平面铣有槽形或齿形，槽里浇注环氧树脂后与平面一起磨平。动子由一块永久磁钢PM和两个Ⅱ型电磁铁EMA相EMB组成。电磁铁EMA和EMB各有二个小极，分别相对于定子齿错开半个齿距。在EMA和EMB上均绕有激磁线圈。当绕组中无激磁电流时，磁钢产生的磁通均等地通过四个极，与定子齿形成闭合磁路。当绕组中通入电流时，电磁铁每个小极上的绕组所产生的磁通与永久磁钠的磁通大小相等。
动子与定子相对的表面上也有槽，槽中也浇注环氧树脂并磨平。在动子表面上还开有若干小孔，这些小孔与外界的压缩空气皮管相通。当从外界打入压缩空气时，借助空气压力以克服由于永久磁钢和定子的吸力，同时将动子悬浮在定子表面。
这种直线步进电机利用具有一定规律变化的电磁铁与永久磁纲的复合作用形成步进运动。具体运行过程如图1所示。图1（a)中，电磁铁EMB通入正脉冲电流，EMA无电流，因电磁铁A的小极1、小极2中只有永久磁饲产生的磁通。而电磁铁B的小极4上磁通抵消，小极3叠加。因小极3磁性最强，故与定子齿对齐。图1（b)中，电磁铁B切断，A通入负脉冲电流。此时小极2上磁通最大，与定子齿对齐，动子左移1／4齿距。图1 (c)，电磁铁A切断，C进入负脉冲电流，动子再左移l／4齿距。因1 (d)，B切断，A进入正脉冲电流，动子再左移l／4齿距。每次切换，动子都移动l／4齿距。不断切换，则连续前进。这就是这种直线电机的基本工作原现。
很明显，利用这种电机可做成作平面运动的直线步进电机。这时，动子由两个垂直放置的直线步进电机构成。

图1 Sawyer直线步进电机