二相混合步進(jìn)電機(jī)的編程控制工作原理圖示
電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。步進(jìn)電機(jī)將電脈沖轉(zhuǎn)換為特定的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。每個(gè)脈沖產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)都是精確且可重復(fù)的，這就是步進(jìn)電機(jī)在定位應(yīng)用中如此有效的原因。
永磁步進(jìn)電機(jī)包含永磁轉(zhuǎn)子、線圈繞組和導(dǎo)磁定子。為線圈繞組通電會(huì)產(chǎn)生具有北極和南極的電磁場(chǎng)。定子承載磁場(chǎng)?？梢酝ㄟ^順序激勵(lì)或“步進(jìn)”產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的定子線圈來改變磁場(chǎng)。下圖說明了二相電機(jī)的典型步進(jìn)順序。在步驟1中，二相定子的A相通電。這將轉(zhuǎn)子磁性鎖定在所示位置，因?yàn)榕c磁極相吸不同，當(dāng)A相關(guān)閉而B相打開時(shí)，轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。在第3步中，B相開啟，但極性與第1步相反，這會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)90°旋轉(zhuǎn)。在第4步中，
圖1所示的步進(jìn)順序稱為“單相開啟”步進(jìn)。一種更常見的步進(jìn)方法是“二相開啟”，其中電機(jī)的二相始終通電。但是，一次只能切換一相的極性。采用二相步進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)子在“平均”北磁極和“平均”南磁極之間對(duì)齊。由于二相始終接通，這種方法比“單相接通”步進(jìn)的扭矩高出約40%。
通過在過渡階段之間插入關(guān)閉狀態(tài)，電機(jī)也可以“半步”。這將步進(jìn)器的全步距角減半。例如，90°步進(jìn)電機(jī)每半步將移動(dòng)45次。然而，與二相步進(jìn)序列相比，半步進(jìn)通常會(huì)導(dǎo)致20%-30%的扭矩?fù)p失，具體取決于步進(jìn)速率。由于在每個(gè)交替的半步期間繞組中的一個(gè)未通電，因此施加在轉(zhuǎn)子上的電磁力較小，從而導(dǎo)致扭矩的凈損失。
