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三相反應式步進電機工作原理

文章出處:漢德保(HDB MOTOR)電機 人氣:2878發表時間:2022-04-21

三相反應式步進電機工作原理,反應式步進電機原理由于反應式步進電機工作原理比較簡單。下面先敘述三相反應式步進電機原理。

1、  結構:

電機轉子均勻分布著很多小齒,定子齒有三個勵磁繞阻,其幾何軸線依次分別與轉子齒軸線錯開。0、1/3て、2/3,(相鄰兩轉子齒軸線間的距離為齒距以て表示),即A與齒1相對齊,B與齒2向右錯開1/3て,C與齒3向右錯開2/3て,A'與齒5相對齊,(A'就是A,齒5就是齒1)下面是定轉子的展開圖:

 

2、  旋轉:

A相通電,B,C相不通電時,由于磁場作用,齒1A對齊,(轉子不受任何力以下均同)。 B相通電,A,C相不通電時,齒2應與B對齊,此時轉子向右移過1/3て,此時齒3C偏移為1/3て,齒4A偏移(-1/3)=2/3て。如C相通電,AB相不通電,齒3應與C對齊,此時轉子又向右移過1/3て,此時齒4A偏移為1/3て對齊。 如A相通電,BC相不通電,齒4A對齊,轉子又向右移過1/3て這樣經過ABC、A分別通電狀態,齒4(即齒1前一齒)移到A相,電機轉子向右轉過一個齒距,如果不斷地按A,B,CA……通電,電機就每步(每脈沖)1/3,向右旋轉。如按AC,B,A……通電,電機就反轉。 由此可見:電機的位置和速度由導電次數(脈沖數)和頻率成一一對應關系。而方向由導電順序決定。 不過,出于對力矩、平穩、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A這種導電狀態,這樣將原來每步1/3て改變為1/6て。甚至于通過二相電流不同的組合,使其1/3て變為1/12て,1/24て,這就是電機細分驅動的基本理論依據。 不難推出:電機定子上有m相勵磁繞阻,其軸線分別與轉子齒軸線偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且導電按一定的相序電機就能正反轉被控制——這是步進電機旋轉的物理條件。只要符合這一條件我們理論上可以制造任何相的步進電機,出于成本等多方面考慮,市場上一般以二、三、四、五相為多。

3、  力矩:

電機一旦通電,在定轉子間將產生磁場(磁通量Ф)當轉子與定子錯開一定角度產生力F(dФ/dθ)成正比


其磁通量Ф=Br*S Br為磁密,S為導磁面積 FL*D*Br成正比 L為鐵芯有效長度,D為轉子直徑 Br=N·I/RN·I為勵磁繞阻安匝數(電流乘匝數)R為磁阻。力矩=*半徑力矩與電機有效體積*安匝數*磁密 成正比(只考慮線性狀態)因此,電機有效體積越大,勵磁安匝數越大,定轉子間氣隙越小,電機力矩越大,反之亦然。

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