两相步进电机接线图(两相PM型爪极步进电机结构原理)
2相PM型爪极步进电机的结构如下图所示。定子相绕组是轴向定向的,而不是像上述电动机那样绕圆周分布。这种类型的相绕组安装方法称为从属类型。
转子是圆柱形的永磁体,其输出轴安装在中心。在圆筒形永磁体的外周表面上,N极和S极交替分布,极对数为Nr,并且N极和S极等距。转子磁极穿过气隙并面对定子磁极。定子磁极根据其形状被称为爪极,是通过对电磁钢板进行冲压成形而形成Nr爪极而形成的。两个定子极板的极以1/2极间距交替地布置,总计2Nr对应于转子极2Nr的数量,从而形成单相定子。
定子是爪形步进电机,其气隙为0.2mm(比HB型步进电机的气隙大3至4倍)。与相同尺寸的HB型步进电机的分辨率相差1/4。与相同尺寸的HB型步进电机相比,扭矩仅为1/3。步距角的分辨率由公式θs=180°/PNr确定。如果P=2,则θs=90°/Nr。对于Nr = 5至12,步距角θs为1.8°至7.5°,并且典型地使用7.5°。
下图显示了PM型步进电机的外观和PM型步进电机的速度-转矩特性(42×长度27mm,步进角7.5°)[HB型步进电机尺寸(39×长度27mm,步进1.8°) )比较]。 HB型是正方形,所以对角线大于42mm,转子是永磁体,PM型是便宜的铁氧体磁体,HB是钕铁硼磁体,极对数相同,并且PM型具有气隙比HB好。由于类型大于3倍,因此不可避免的是扭矩差太大。最大速度和电气时间常数(线圈电感值除以电阻)之间的差异仅供参考。
这种PM型步进电机的最大特点是价格低廉。在成本方面,分析如下:
PM型转子通常使用低成本材料,例如铁氧体磁铁,轴承使用金属滑动轴承(套筒金属),磁性材料使用电工钢板,就材料成本而言,我们考虑采用低成本设计。线圈可以缠绕在线圈架上,以提高绕组效率并节省绕组时间。线圈端采用便宜的接线端子。与相同尺寸的HB类型相比,价格仅为其价格的1/3。使用量是HB型的三倍,并且使用量趋于逐年增加。