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科普:混合式步进电机是什么?


混合式步进电机结合了永磁 (PM)和可变磁阻(VR)步进电机的各个方面。与PM电机一样,它们在转子齿中包含一个永磁体。两组称为杯的齿环住转子。一圈全是南极,一圈全是北极。

与VR电机一样,混合式步进电机也有定子磁极。请注意,混合电机中的定子磁极有时称为齿。

混合式步进电机

为了说明这些电机的工作原理,请考虑一个 1.8° 混合步进电机。一个环的齿与另一个环上的齿偏移 3.6°。定子磁极偏移90°,并且极性相反,因此每180° 定子磁极的极性相同。转子磁极以四个为一组存在,两个是北极,两个是南极。转子磁极与转子的齿和杯交替对齐,因此一组转子磁极完全吸引,而另一组则吸引和排斥¾、½或 齿。如果有50个齿,则螺距角为7.2°……因此在下一步中,电机旋转到下一个最接近的步长,即7.2°×¼=1.8°。

当电流变化时,转子可以转动非常小的量—这是对基本PM电机和VR电机的改进。较新的控制技术,例如半步进和微步进,使设计人员能够获得更精细的旋转运动,从而比VR步进电机(通常不能进行微步进)产生更精确的输出。与其他类型的步进电机相比,混合式步进电机还具有更高的扭矩尺寸比和更高的输出速度。它们也比VR步进电机安静。

需要注意的是,混合式步进电机比其他步进电机更昂贵。因此,设计人员在做出最终的步进电机选择之前,应该权衡较高的成本与安静运行、较小步进和扭矩输出的优势。