什么是多叠片式变磁阻步进电机?


一个具有m个叠片的多叠片式变磁阻步进电机可以被认为是由m个相同的单叠片式变磁阻步进电机组成,它们的转子安装在同一个轴上。

在多叠片式变磁阻步进电机中,定子和转子具有相同数量的磁极或齿,因此具有相同的极距。因此,对于一个m叠片步进电机,所有m个叠片中的定子磁极对齐,但转子磁极彼此错开$(\frac{1}{m})$个极距角。

给定叠片中所有定子极绕组同时通电,因此每个叠片的定子绕组形成一个相位。因此,步进电机的相数与叠片数相同。

三叠片式变磁阻步进电机的横截面图如图所示。假设在给定步进电机的每个叠片中,定子和转子各有12个磁极。对于一个12极转子,极距为30°,因此转子磁极彼此错开$(\frac{1}{3})$个极距,即10°。每个叠片中的定子齿对齐。

当A相绕组通电时,A叠片的转子齿与定子齿对齐。当B相绕组通电且A相绕组断电时,B叠片的转子齿与定子齿对齐。这种新的对齐是通过转子逆时针方向旋转10°实现的。因此,由于励磁从A叠片切换到B叠片,转子移动一步。

接下来,C相通电,B相断电,则转子再次逆时针方向移动$(\frac{1}{3})$个极距。进一步将励磁从C叠片切换到A叠片将再次使A叠片中的定子齿和转子齿对齐。

对于多叠片式变磁阻步进电机,如果Nr是转子齿数,m是叠片数或相数,则

$$\mathrm{齿距或极距 =\frac{360°}{𝑁_{𝑟}}}$$

步角为

$$\mathrm{步角 =\frac{360°}{𝑚\:𝑁_{𝑟}}}$$

在上述情况下,

$$\mathrm{齿距或极距 =\frac{360°}{𝑁_{𝑟}}=\frac{360°}{12}= 30°}$$

$$\mathrm{步角 =\frac{360°}{m\:𝑁_{𝑟}}=\frac{360°}{3×12}= 10°}$$

多叠片式变磁阻步进电机主要用于获得更小的步进尺寸(在2°到15°范围内)。多叠片式变磁阻步进电机具有较高的转矩惯量比。减小的惯量使步进电机能够更快地加速负载。

更新于:2021年9月24日

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