步进电机实物接线图(单相步进电机的转动原理)

单相步进电动机将一个环形线圈缠绕在线轴上，使它通过正负交流电，并在每次切换电流时沿固定方向移动一级。单相步进电动机只能沿一个方向移动，因为通过转子磁路的透射率（电阻的倒数，表示易于通过）在旋转方向上变大。为了确定旋转方向，磁通量引导使定子磁极比转子宽，定子和转子之间的工作气隙不均匀，旋转方向就是方向。磁阻低。下图显示了单相步进电机的旋转原理。

图（a）正电流流过定子绕组，并且定子极产生N和S极。转子的N极和S极被定子极吸引，并停在图中所示的位置。绘画。当定子电流从正变为负时，在切换过程中，电流接近零，并且定子对转子的吸引力接近零。此时，由转子磁通产生的转矩占主导。如图（b）所示，磁通量必须沿着最小气隙的路径移动，因此在磁通量的作用下，转子沿箭头方向移向转子磁极轴（中心线） 。它停在N极和S极的空隙最小的点。如图（c）所示，如果定子绕组为负电流，则定子极的极性反转，并且转子极通过接收定子N和S极的排斥力和重力而运动。直到定子和转子的极轴重合，转子才沿箭头方向移动。当施加到绕组的电流从负变为正时，电流越过零并变为正，转子以180°的步距角通过图（d）到图（a）。重复上述操作，电动机转子可以继续旋转。

在上述单相步进电动机的工作原理中，单相步进电动机的电磁转矩仅在转换定子电流时发生，因此可以看到平均转矩远小于此值。由于脉冲频率也小于100pps，因此其使用受到很大限制，并且只能在响应脉冲频率相对较低的轻负载下运行。示例包括时钟，汽车计时器（引擎计时器），水表计数器等。

下图是另一种单相步进电动机结构的图片，最左边的是完整的电动机，电动机线圈，定子铁心，最后是永磁转子。

单相步进电动机的原理如上图所示。与气隙磁通量变化且仅磁通量变化的结构不同，旋转方向仍由不对称定子磁极确定。该定子是一个极板，其中心有一个直角三角形的孔，并且具有斜线的最高磁导率。当转子磁极面对斜面时，磁通量最大，它是转子的旋转方向，其工作原理与上述示意图相同。

转子是圆柱形永磁体，极数为4，Nr=2，P=1，公式θs=180°/PNr，因此步进角为θs=90°。

定子是由正/负电流驱动的圆形线圈。定子极通过气隙具有与转子相同的极数（4极）。具有简单结构和三角形孔的磁极大约可以视为四个磁极。该马达用于水表流量计等。

下图是另一台单相步进电机的外观图。在照片中可以看到此单相步进电动机，并且定子磁极的尖端沿相同方向倾斜，这改变了转子磁路的磁导率，从而使转子可以沿一个方向旋转。与上图类似（单相步进电动机的外观是一种结构）。与定子相同。

此单相步进电机的转子为永久磁极，周围有30 N极和S极。定子是单相的，磁极总数为30，空气被用作转子导向装置。缠绕在绕线管上的环形线圈通过正负电流，并且步距角θs=12°（Nr=15，P=1）由公式θs=180°/PNr求得，并且沿一个方向移动。由于采用单相绕组，响应速度仅为几十个pps。这种电动机实际上用于建筑机械的时针等。

单相步进电动机的旋转方向由磁导率的偏差确定。其他包括分割定子磁极，嵌入铜短路线圈等，这些在此过程中没有详细介绍。