新型永磁式单相单拍运行步进电机原理分析秦剑飞杨晴鄂峻膺%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!设计与研究"#$%&’()*$%$+*,-新型永磁式单相单拍运行步进电机原理分析秦剑飞./杨晴./鄂峻膺01.2中国工程物理研究院电子工程研究所/四川绵阳30.455602成都电机厂/四川成都3.557.8摘要9详细介绍了一种新型单相单拍运行的永磁步进电机的运行原理/该电机主要特点为不对称转子及永磁磁极上附加一产生抵销永磁磁势的绕组/在单相单拍运行时发挥重要作用:关键词9单相6永磁步进电机6不对称转子中图分类号9;<=>=23文献标识码9?文章编号9.55.@3>A>1055.85.@55..@5A+BCDEFGFHIJKLHMEHI(LN%GBODL@PKCFLQLMRCBLBS@RCOBLS%SLPPGBOTHSHMUVWXYZ[@\]Y./^?W_UY[‘./aXb[@cY[‘01.de?af"Vaa/<YZ[cZ[‘30.455/egY[Z602eg][‘hb<ijiklZmjikc/eg][‘hb3.557./egY[Z8+nFSMCoS9;gYpqZq]kqk]p][jpjg]riksY[‘qkY[mYqt]pi\pY[‘t]@qgZp]q]kuZ[][j@uZ‘[]jpj]qqY[‘uijikjgYpuijikvpuZY[mgZkZmj]kYpjYmpZk]hYppcuu]jkckijikZ[hZrY[hY[‘i[q]kuZ[][j@uZ‘[]jd;g]rY[hY[‘i[q]kuZ[][j@uZ‘][]jYpbp]h\ikmib[j]kwZYtY[‘jg]\tbxi\q]kuZ[][j@uZ‘[]jdVjvpw]kcYuqikjZ[jhbkY[‘uijikriksY[‘dyLENHMzF9pY[‘t]@qgZp]6q]kuZ[][j@uZ‘[]jpj]qqY[‘uijik6hYppcuu]jkckijik动运转/但这两种施加绕组的电脉冲为正负脉冲/即{引言正脉冲走一步/负脉冲走一步/这实际是双拍运行单相永磁步进电机有两种结构形式:一种为定的:现在根据工程的需要/要研制一种单相单向脉冲子系非对称结构/转子为永磁转子|.}:另一种为混合控制的步进电机/以上两种电机都不能满足这一要式单相永磁步进电机|0}/在定子上加装产生0次谐求:为此/设计了一种新型的永磁复合式单相单拍运波的附加极/或者通过齿形尺寸的特殊设计产生0行的步进电机:次谐波|0}/矩角特性综合的结果使其形状形成非对!电机结构与工作过程称的形状/正半波宽度大于~/负半波小于~/从而形成起动角/并具有一定的起动力矩/能使电机正常起电机总体结构如图.所示/它由两大部分构成/图.电机结构原理图即定转子"防反转棘轮棘爪机构:!d{定子及绕组一套绕组绕在软磁磁极上/另一套绕组绕在永磁磁这种单相永磁步进电机的定子为凸极结构|=}/极上/两套绕组可以并联/也可以串联:但有一个要由>个定子极构成/其中A个极为软磁材料构成/另求/就是绕组通电时/永磁磁极上的绕组极性与永磁外A个极为永磁材料/它们互相交错排列/永磁磁极磁极的极性相反/二者磁势要相等/即互相抵销:电的极性按W@#@W@#分布排列/其结构如图.所机的绕组图如图0所示:示:!d!转子部分定子磁极上绕有定子绕组/可以采用两套绕组/转子为带有鹰嘴形状的凸极结构|=}:鹰嘴部分收稿日期90555@.5@.4外缘是一条斜线:表征转子鹰嘴尺寸的有顶部宽度万方数据$..$微电机!339年第*+卷第9期8总第99N期:OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO到鹰嘴顶部与永磁磁极对齐为止’电机又向前走了一步&电机的步矩角为/*234*23401189:!5657式中为转子齿数为定子齿数分母中的’56’57&!代表电机实际为!拍工作’一拍为电脉冲’一拍为永磁磁势&也可以解释为一个电脉冲电机走!步’即图绕组图!脉冲上升沿时’电机靠电磁磁势走一步;脉冲下降沿深入角度及斜角鹰嘴顶部宽度与定子齿宽"#$%&"时’电机靠永磁磁势走一步&定子凸极极数为转子齿相等深入角度及斜角决定了电机的起动角及’()数的!倍’所以步矩角也可用定子齿数来表示&起动力矩转子结构如图所示&*&电机在第二个电脉冲到来时’又重复前述过程&.工作原理分析.-<静态特性分析该电机实质是一个二相!拍运行的磁