什么是永久磁铁步进电机及其工作

永久磁铁步进发动机是一种兼容性,高效的设备,具有许多应用。由于转子由永磁体制成,因此它不需要任何外部激励,这使得在玩具,小电动机等的应用中使其非常有用。由于其设计方面,每个旋转的步进角度都可以容易地设计,这使其在精致的应用中有用,例如医疗器械和航空结构。由于其体积小,它的移动性很高,易于使用。本文讨论了永磁步进电机的概述。

什么是永磁步进电机?

定义:它是一种机电能量转换装置,将电能转化为机械能。在步进电机中,两个转子和定子激发磁场,使得转子磁场和定子磁场的相互作用产生扭矩。在永久磁铁步进电机中转子线圈不兴奋,而是我们使用永磁体。


在传统的步进电动机中,使用电磁铁,其需要外部激发用于产生转子磁场。但在这种情况下,我们使用永久性磁铁。这减少了转子励磁系统,使电动机更兼容操作。由于没有转子激发,损耗也降低。

永磁步进电机结构

它由两个基本部分组成。静止部分也称为定子。在定子中,放置定子杆使得当与如图所示的绕组激发时,每个定子杆形成一个磁极。如果是一个双极机,那么相对的杆子串联串联串联,使得来自南北的每个相对的杆子。

施工
施工

类似地,另外两对极在一个循环中与串联绕组激发,使得它们也形成了一对杆。转子由永磁体制成。有许多材料如陶瓷,可用作永磁体。转子磁铁连接到外轴,使得在旋转时,它提供机械输出。

步进电机原理

步进电机的工作原理类似于传统电动机的工作原理。它采用洛伦兹力法的原则。根据该,每当将载流导体放置在磁场中时,它会由于助焊剂的相互作用而经历力。


相互作用的磁通量是定子磁通量和转子磁通量。由于外部激励而产生定子磁通量,并且由于永磁体由于永磁体而产生转子磁通量。还应注意,电动机的方向由于弗莱明的左手规则而受到指导。

永磁步进电机的工作

可以在以下模式下解释工作永磁步进电机

工作模式1
工作模式1

模式1- 在这种模式下,定子杆的相位与串联绕组一起兴奋,以产生两对磁极。可以注意到,在这种模式中,B相根本不会兴奋。当一个阶段兴奋时,它形成了北极和南极。此时,转子磁极被吸引到定子磁极。

模式2- 在这种模式下,定子杆的B相与串联绕组一起兴奋,以产生两对磁极。可以注意到,在这种模式下,阶段根本不兴奋。当B相兴奋时,它形成了北极和南极。此时,转子磁极被吸引到定子磁极。这使得转子从模式1顺时针方向旋转。

工作模式2
工作模式2

模式3.- 再次在这种模式下,定子杆的相位与串联绕组一起兴奋,以产生两对磁极。可以注意到,在这种模式中,B相根本不会兴奋。当一个阶段兴奋时,它形成了北极和南极。此时,转子磁极被吸引到定子磁极。它使转子从模式2顺时针方向旋转。

模式4.- 再次在这种模式下,定子杆的B相与串联绕组一起兴奋,以产生两对磁极。可以注意到,在这种模式下,阶段根本不兴奋。当B相兴奋时,它形成了北极和南极。此时,转子磁极被吸引到定子磁极。这使得转子从模式3沿顺时针方向旋转。
以这种方式,转子从模式1到模式4开始一个完全旋转。

步进电机的优点和缺点

永久磁铁步进的优点电机是

  • 它的尺寸紧凑且小,这使其在许多应用中有用
  • 由于没有任何外部刺激,损失较少
  • 由于没有任何外部刺激,维护较少。
  • 它可以连接到外部电路,以控制电机的速度
  • 传感器可用于定位转子绕组
  • 可以在各种速度和扭矩范围内操作。
  • 精确控制

永磁步进电机的缺点

  • 由于永磁体内的限制,它不能用于高功率应用
  • 扭矩生产的有限
  • 永磁磁铁的寿命是有限的。

应用程序

永磁步进电机的应用

  • 航空工业
  • 机器人
  • 玩具
  • 制造业
  • 控制行业
  • 米尔斯和印刷

因此,我们已经看到了工作原理,建设方面和应用永久磁铁步进发动机。必须注意哪些磁性材料用于改善这些电动机的性能以及如何控制机器的阶梯角?

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