混台式步进电动机工作原理

混合式步进电动机由定子和转子组成。定于铁心与反应式步进电动机相同，每个极上有小齿和控制绕组。转子的结构与水久磁钢的电磁减速式同步电动机相同。以两相混合式步进电动机为例，其结构原理如图1所示。

图1 混合式步进电动机结构原理图
a) S极性转子径向剖面图 b）轴向视图 c)N极性转子段径向剖面图
转子为对称的两段磁钢，轴向充电后，—段是N极，另一段是S极。定子对应转子也分两段，但实际上按一段处理，两段定子铁心上装有同一个两相对称控制绕组、如图1b）所示，
转子上均匀分布着小齿，定子上均匀分布着8个磁极，每个磁极上也有小齿，定于和转子上的齿宽和齿距严格相等，两段定子磁极铀向中心线应严格对齐，不允许产生任何错位。两段转子轴向中心线彼此错开半个齿距，定子上8个磁极每个磁极安装一个线圈，每个线圈贯通前后两段定子。8个线圈按一定方式连接，如图2所示，图中“*”表示同名端连接。1—3—5—7磁极上的绕组组成A相控制绕组，2—4—6—8磁极上的绕组组成B相控制绕组。当开关S1和S3闭合时，定子上的磁极1—3—5—7的极性为N—S—N—S，称为A相通正电。 当S2和S4闭合时，4个线圈中
的电流反向，磁极1—3—5—7上的极性为S—N—S—N，称为A相通负电。当相绕组中的开关S5和S7闭合时，2—4—6—8磁极的极性也为N—S—N—S，称为B相通正电。S6和S8闭合时，其极性也为S—X—S—N，称为B相通负电，如图1a）和c）所示。

图2 两相绕组接线图
设A相通正电时，转子位置为平衡位置。此时定子磁极1和5上的齿在A端与转子齿对齐，在B端与转子槽对齐，磁极3和7上的齿与B端上的转子齿及A端上的转子槽对齐，而B相4个极(2，4，6，8)上的齿与转子都错开1/4齿距，由于定子同一个极的两端极性相同，转子两端极性相反、但错开半个齿距，所以当转子偏离平衡位置时、两端作用转矩的方向是一致的。在同一端，定子第一个与第三个极的极性相反，转子同—端极性相同，但第一极和第三极下定、转子小齿的相对位置错开了半个齿距，所以作用转矩的方向也是一致的。
当给电动机定子各相绕组以A正→B正→A负→B负→A正的顺序轮流循环加直流电脉冲时，由于电动机的上述错齿结构和线圈连接方式，迫使转子以1/4齿距的齿距角沿某一方向运转。