3相混合式步进电机内部结构

混合式步进电机的结构及工作原理混合式步进电机是兼具VR型和PM型电机优点的步进电机。

VR（Variable Reluctance）型电机使用齿轮状的铁芯作为转子。

其优点是可以通过机械加工减小步距角，缺点是转矩稍低，难以同时实现小型化和大转矩。

而PM （Permanent Magnet）型电机则可以通过强力永磁体实现小型化的同时获得转矩，但是在减小步距角方面存在限制。

混合式电机使用VR型结构来实现精细的步距角，并且可以通过与永磁体相结合来增加转矩，这种电机已被用于众多应用。

转子的基本结构是在两个铁转子之间夹着沿轴向着磁的圆柱形磁铁。

转子的圆周上刻有齿。

从轴向看，是将两个转子的齿错开1/2节距进行安装。

定子具有多个带有励磁线圈的磁极，每个磁极也具有类似于转子的齿。

在该图中，定子绕组有四个，它们布置在转子周围，彼此对置的线圈作为一组连接，在该图中，上侧和下侧的线圈为A相，左侧和右侧的线圈为B相。

线圈的连接使两个相对的磁极在通电后互为N极和S极。

图中的转子齿数为15个。

假设白色转子是靠近自己这边的转子并已通过永磁体被磁化为N极，则蓝色转子位于背面并被磁化为S极。

混合式步进电机的工作原理下面使用下图来介绍混合式步进电机的工作原理。

在初始状态（参见上面的“初始状态”图），通电后A相（上下）的上磁极变为S极，下磁极变为N极。

白色的齿为N极，因此与A相的S极相吸；而蓝色的齿为S极，因此与A相的N极相吸。

从该状态开始，使线圈的通电状态按照①～⑤的顺序变化。

下面对①～⑤的工作进行说明。

①B相（左右）通电，使右侧为S极，左侧为N极。

位于前面的白色齿（N）与右磁极（S）相吸，位于背面的蓝色齿（S）与左磁极（N）相吸。

②当通电使A相（上下）的上磁极为N、下磁极为S时，前面的白色齿（N）与下磁极（S）相吸，背面的蓝色齿（S）与上磁极（N）相吸，转子进一步沿逆时针方向转动。

③当使B相（左右）与①反向通电时，前面的白色齿（N）与左磁极（S）相吸并转动，背面的蓝色齿（S）与右磁极（N）相吸并转动。

三相混合式步进电机简易画法一、引言在现代科技发展迅猛的时代，电机作为自动化领域中的重要元器件，越来越受到人们的关注和重视。

其中，三相混合式步进电机作为一种具有良好性能和可靠性的电机类型，受到了广泛的应用和推崇。

本文将对三相混合式步进电机进行详细探讨，重点介绍其简易画法以及原理性知识，希望能够为读者提供一些有价值的信息和启发。

二、三相混合式步进电机简介三相混合式步进电机是一种采用混合式槽极并具有三相绕组的步进电机，其工作原理是通过改变相绕组的电流脉冲来控制电机的转动角度。

与传统的直流电机相比，三相混合式步进电机具有转动精度高、噪音低、速度范围广等特点，因此在许多精密控制和定位领域得到了广泛应用。

三、三相混合式步进电机简易画法1. 圆心法则在进行三相混合式步进电机的简易画法时，需运用圆心法则。

即在画图过程中，以电机转轴为圆心画出各相绕组的磁场方向，从而能够清晰地呈现出电机的结构和工作原理。

2. 绕组绘制根据电机的实际绕组情况，可采用图纸或计算机辅助绘图的方式，将三相绕组的排列结构进行详细绘制。

这样有助于我们清晰地了解电机的线圈布置和相互作用关系，为后续的学习和实践打下良好的基础。

3. 磁场模拟通过简易画法，我们可以模拟出三相混合式步进电机的磁场分布情况，从而更直观地理解其磁场变化规律。

在此基础上，我们可以进一步探讨电机的转子位置和转动方式，为电机的控制和应用提供重要参考。

四、三相混合式步进电机的原理1. 三相绕组三相混合式步进电机包含三个相位的绕组，分别为A相、B相和C相。

当通过相应的电流脉冲激励时，能够产生磁场旋转效应，从而驱动电机实现精确的角度转动。

2. 步进角步进角是指电机每接收一次脉冲信号后转动的角度，通常与电机的结构和控制方式密切相关。

在实际应用中，我们需要根据具体的转动要求和控制精度选择合适的步进角，以确保电机能够稳定、精准地工作。

3. 控制方式三相混合式步进电机的控制方式包括全步进和微步进两种。

HB型混合式步进电机的结构和工作原理详解混合式步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB）。

反应式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或1.5度；永磁式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。

在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。

混合式（即HB型）步进电机有两相、三相、五相式，转子因与相数无关，而采用相同转子，本文以两相HB型混合式步进电机为例加以说明。

HB型的名称由其转子结构得来，其转子是PM型永磁步进电机与VR型变磁阻反应式步进电机转子的复合体，故而也称此类电机为为混合式步进电机。

本文主要介绍HB型混合式步进电机的结构和工作原理，具体的跟随小编来了解一下。

HB型混合式步进电机的结构HB型混合式步进电机结构为两个导磁圆盘中间夹着一个永磁圆柱体轴向串在一起，两个导磁圆盘的外圆齿节距相同，与前述的VR型可变磁阻反应式步进电机转子结构相同，其两个圆盘的齿错开1/2齿距安装，转子圆柱永磁体轴向充磁一端为N极，另一端为S极。

此种电机转子与前面叙述的PM型永磁步进电机转子从结构来看，PM型转子N极与S极分布于转子外表面，要提高分辨率，就要提高极对数，通常20mm的直径，转子可配置24极，如再增加极数，会增大漏磁通，降低电磁转矩；而HB型转子N极与S极分布在两个不同的软磁圆盘上，因此可以增加转子极数，从而提高分辨率，20mm的直径可配置100个极，并且磁极磁化为轴向，N极与S极在装配后两极磁化，所以充磁简单。

与转子齿对应的定子极，主极内径有与转子齿节距相同的小齿，与转子齿的磁通在气隙处相互作用，能产生电磁转矩。

此种转子的步进电机在近期被广泛应用。

此种结构源自于1992年美国GE通用电气公司的Karl Feiertag，取得美国专利的发电机。

与现在的两相HB型步进电机结构相同，当初是作为低速同步电机使用，其后，美国的Superior Electric公司和Sigma Instruments 公司开发出步距角为1.8，转子齿数为50的两。

混合式步进电机（BYG系列）步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移的执行元件，可在宽广的范围内调速。

在负载能力范围内，其输出转角定位精度无积累误差，特别适合于开环数控系统。

混合式步进电机是一种兼有反应式和永磁式两种步进电机优点的新型电机，国外主流品种，国内也已大面积取代反应式步进电机成为市场热点。

五相及三相混合式步进电机因其分辨率小，精度高，低频无振荡，高频力矩大，而成为混合式步进电机中的佼佼者。

一、特点本公司自行研制的BYG系列混合式步进电机，结合国内外先进技术而设计，采用优质材料和精良工艺制造，实行严格的质量管理，在国内处于领先水平，可与国外同类电机媲美。

其显著特点是：1、采用优质冷轧高矽片，无机壳铆压，大大改善了磁性能；电机体积小，驱动电流和功耗小，力矩大，运行频率高，动态特性好，温升低。

本公司产品的静态及动态力矩较国内同类产品高出一档次。

2、有良好的内部阻尼特性，运行平稳，无明显低频振荡区。

3、造型美观，结构牢固，噪音低，可靠性高，使用寿命长。

4、品种齐全，系列完整，可满足各种使用场合。

正广泛应用于各类机床，切割机，轻工、印刷、包装、纺织、环保、医疗机械，航空航海设备，汽车，机器人，舞台灯光控制、广告设备，电脑绣花机等自动控制领域。

二、型号含义110 BYG 5 5 0 1 WB特殊型或派生号，以字母表示，无此项时为基本型（Z为增强型，WB为五边型，D为双轴伸，其它为派生型）规格号：1号转子齿数：50齿相数：5相混合式步进电机(FHB为方形混合式步进电机)机座号：外径φ110mm三、产品系列及性能参数1.方形电机系列2.圆形电机系列注:1、打 * 者为正在开发的新产品，可供期货；型号后有“Z”者为增强型。

2、二相电机为四引出线，四相电机为八引出线，除出线方式不同外，其余参数性能完全一样，配本公司驱动电源时用二相电机。

四相电机可改接成二相电机，有串联、并联及单极性三种接法，按并联接法时，相电流应加倍，四相电机用并联接法时，高速性能要优于其它接法。