工業(yè)制造中您可能有這樣的疑問：
制造工廠中的機(jī)械臂如何一遍又一遍地重復(fù)完全相同的運(yùn)動(dòng)？
自動(dòng)銑床如何以如此精確的速度移動(dòng)？
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小編今天告訴你，這都是因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)
步進(jìn)電機(jī)的特殊之處在于它可以控制轉(zhuǎn)子的角位置
它不是一個(gè)閉環(huán)反饋，它是一個(gè)簡(jiǎn)單的精確開環(huán)系統(tǒng)
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讓我們首先了解步進(jìn)電機(jī)的可變磁阻型是如何工作的
該電機(jī)有六個(gè)定子齒
可通過三個(gè)獨(dú)立的直流供電DC動(dòng)力源供電
轉(zhuǎn)子由一堆鋼片構(gòu)成
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在這種情況下，它的齒數(shù)與轉(zhuǎn)子的齒數(shù)不同
如此完成了，特意使得一次只有一對(duì)轉(zhuǎn)子齒與定子對(duì)準(zhǔn)
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如果你切斷線圈A和B的電源
轉(zhuǎn)子將如圖所示旋轉(zhuǎn)
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從幾何學(xué)可以看出，一步的大小是30度
下一步，通電線圈B和C
然后線圈A再次通電
轉(zhuǎn)子移動(dòng)到磁阻最小的位置
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該電機(jī)的步長(zhǎng)為30度
你可以通過小技巧將精度提高到15度
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我們知道當(dāng)線圈B通電時(shí)，它會(huì)移動(dòng)30度
當(dāng)線圈A和B一起通電時(shí)會(huì)發(fā)生什么？
轉(zhuǎn)子將位于這兩種情況之間的位置
或者它將移動(dòng)15度
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在此之后，斷電A
然后，到達(dá)B后
通電C
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這種操作被稱為半步進(jìn)
我們討論的電動(dòng)機(jī)叫做可變磁阻電動(dòng)機(jī)
最通用和最常用的步進(jìn)電機(jī)是混合電機(jī)類型
讓我們來研究一個(gè)典型的1.8度步進(jìn)式混合電機(jī)
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混合動(dòng)力馬達(dá)實(shí)際上是帶有齒形鋼帽的磁化轉(zhuǎn)子
因此轉(zhuǎn)子的一端變?yōu)楸睒O而另一端變?yōu)槟蠘O
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這種電機(jī)的精確性在于轉(zhuǎn)子和定子齒的巧妙布置
讓我們先來了解它
轉(zhuǎn)子有50個(gè)齒以理解定子齒的布置
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首先假設(shè)定子也有50個(gè)齒
然而，定子實(shí)際上具有比轉(zhuǎn)子少兩個(gè)齒
所以我們留下了48個(gè)齒
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讓我們將48個(gè)齒分成四組，如圖所示
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現(xiàn)在讓我們重新對(duì)齊這些組，綠色組移動(dòng)，使其與轉(zhuǎn)子對(duì)齊
黃色組的齒與轉(zhuǎn)子齒完全不對(duì)齊
藍(lán)色組與轉(zhuǎn)子半對(duì)齊，紅色組保持原位
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簡(jiǎn)而言之，紅色組與轉(zhuǎn)子完全對(duì)齊，而黃色組未對(duì)齊
另外兩組是半對(duì)齊的
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請(qǐng)記住面向你的轉(zhuǎn)子就像南極一樣
定子線圈如圖所示連接
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它們是兩個(gè)獨(dú)立的線圈組
當(dāng)設(shè)定a通電時(shí)，定子形成如圖所示的磁化圖案
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一對(duì)定子拉動(dòng)作為北極，另一對(duì)作為南極
當(dāng)相反的磁極吸引時(shí)，它們將對(duì)齊
相同極性的磁極將不對(duì)齊
當(dāng)線圈B通電時(shí)，觀察轉(zhuǎn)子會(huì)發(fā)生什么
它必須以小角度旋轉(zhuǎn)才能與新的北極對(duì)齊
很明顯，這個(gè)角度是角距的1/4
換句話說，轉(zhuǎn)子移動(dòng)了1.8度
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接下來設(shè)定a再次以相反的極性通電，轉(zhuǎn)子移動(dòng)1.8度
重復(fù)該過程并且通過電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)高度精確的運(yùn)動(dòng)
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半步進(jìn)可以進(jìn)一步改善步進(jìn)角度分辨率
有趣的是，北端的冠齒位于南端的齒之間
這樣，再次保證了相反極性極的對(duì)準(zhǔn)
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這就是混合式步進(jìn)電機(jī)的工作原理
它們非常適合需要精確運(yùn)動(dòng)和簡(jiǎn)單控制的應(yīng)用
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