步进电机原理及使用说明（二）

续步进电机原理及使用说明（一）  

(二)永磁感应子式步进电机的工作原理。

下面以二、四相感应子式步进电机为例子：

1、结构：

电机定子有四个励磁绕阻，转子均匀分布着很多小齿，并加有永磁体使转子轴向分布若干对N-S齿极，且N、S齿极互相错开1/2τ(τ为相邻两转子齿轴线间的距离，即齿距)。定转子齿几何轴线依次向左错开：0、1/4τ、2/4τ、3/4τ。以下为四相电机定、转子展开后的工作原理图（见图1）。 

 2、四相电机旋转

以四相单四拍即A—B—C—D—A通电方式，转子不受外力为例。
第一拍：当A相通正向电流（如图示电流方向），B、C、D相不通电时，有工作原理图可看出，定子A极产生S极磁场，由于磁场作用，转子N1齿将与定子A极轴线与相对齐，而N2齿与B极，N3齿与C极，N4齿与D极，N5齿与A极的轴线以次向右错开1/4τ, 2/4τ, 3/4τ,1τ。（如图1）
第二拍：当B相通正向电流，A、C、D相不通电时，N2齿将于B极轴线相对齐，此时转子向右转过1/4τ，而N3齿与C极，N4齿与D极，N5齿与A极轴线以次向右错开1/4τ, 2/4τ, 3/4τ。
同理，第三拍C相通正向电流，转子又向右转过1/4τ。第四拍D相通正向电流，D与N4相对齐，转子再次向右转过1/4τ,N5齿与A极轴线向右错开1/4τ。
当再到A相通正向电流时，N5齿与A极轴线相对齐，至此转子转过一个齿距τ，如果不断地按A-B-C-D-A…通电，电机就按每步（每脉冲）1/4τ向右连续旋转。如按A-D-C-B-A……通电，电机则反转。
如果通的不是正向电流而是反向电流，定子产生的不是S极而是N极，每相通电时对应的S齿与其轴线向对齐，旋转的方向不变。 
3、两相电机旋转
不难发现：当A通正向电流时N1齿与A极轴线相对齐，S3齿与C极轴线向对齐，与C相通反相电流的效果一样。A相通反向电流和C相通正向电流的效果一样。同样B相和D相的关系与A和C的关系一样。
在A相通正向电流时同时在C相通反向电流，在C相通正向电流时同时在A相通反相电流，在通B、D相电流时也一样。这样的通电方式显然比四相单四拍通电时励磁绕组的利用率高，电机产生的力矩大。用A表示A相通正相电流， A+表示A相通反向电流，B表示B相通正向电流，B+表示B相通反向电流。四相单四拍A—B—C—D—A通电方式就可以用A—B—A+—B+—A单四拍的通电方式。这种只有A，B二种励磁绕组通电方式称二相驱动，这样的电机称二相电机。