步進電機基本原理講解(doc 17頁)

步進電機基本原理講解內容摘要：
　電機將電能轉換成機械能，步進電機將電脈衝轉換成特定的旋轉運動。每個脈衝所產生的運動是精確的，並可重複，這就是步進電機為什麼在定位應用中如此有效的原因。
　　永磁步進電機包括一個永磁轉子、線圈繞組和導磁定子。激勵一個線圈繞組將產生一個電磁場，分為北極和南極，見圖1所示。定子產生的磁場使轉子轉動到與定子磁場對直。通過改變定子線圈的通電順序可使電機轉子產生連續的旋轉運動。
　　圖2顯示了一個兩相電機的典型的步進順序。在第1步中，兩相定子的A相通電，因異性相吸，其磁場將轉子固定在圖示位置。當A相關閉、B相通電時，轉子順時針旋轉90°。在第3步中，B相關閉、A相通電，但極性與第1步相反，這促使轉子再次旋轉90°。在第4步中，A相關閉、B相通電，極性與第2步相反。重複該順序促使轉子按90°的步距角順時針旋轉。
　　圖2中顯示的步進順序稱為“單相激勵”步進。更常用的步進方法是“雙相激勵”，其中電機的兩相一直通電。但是，一次隻能轉換一相的極性，見圖3所示。兩相步進時，轉子與定子兩相之間的軸線處對直。由於兩相一直通電，本方法比“單相通電”步進多提供了41.1%的力矩，但輸入功率卻為2倍。
　 電機也可在轉換相位之間插入一個關閉狀態而走“半步”。這將步進電機的整個步距角一分為二。例如，一個90°的步進電機將每半步移動45°，見圖4。但是，與“兩相通電”相比，半步進通常導致15%～30%的力矩損失（取決於步進速率）。在每交換半步的過程中，由於其中一個繞組沒有通電，所以作用在轉子上的電磁力要小，造成了力矩的淨損失。

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