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典型步進電機的結構【5】

步進電機在石英電子鐘表中都是由集成電路輸出的脈沖電流驅(qū)動的。具體工作過程可用所示來加以說明。以一對極徑向磁路偏心式結構的步進電機為例,當t1≤t≤2時,定子線圈電流方向由A→B,設此時電流通過方向為正方向。
手表維修
手表維修:線圈就相當于一個普通的通電螺線管,它產(chǎn)生的磁場方向可用安培定則判斷。所示,根據(jù)同極性相斥、異極性相吸的特性,定子的N極推斥轉(zhuǎn)子的N極、吸引轉(zhuǎn)子的S極;定子的S極推斥轉(zhuǎn)子的S極、吸引轉(zhuǎn)子的N極。轉(zhuǎn)子受上述兩個推力和兩個吸引力的作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,且方向相同,使轉(zhuǎn)子沿逆時針方向轉(zhuǎn)過角。
手表維修:(3)當ㄣ<t<t3時,定子線圈中電流消失,定子磁場消失,在定位力矩和轉(zhuǎn)子慣性力的作用下,轉(zhuǎn)子繼續(xù)沿逆時針方向轉(zhuǎn)過2角01+2=180°,停留在新的穩(wěn)定平衡位置,(4)當t3≥t≥t4時,定子線圈的電流方向由BA,為負方向電流。線圈產(chǎn)生磁場,根據(jù)安培定則,磁場方向。又據(jù)磁力線同極性相斥、異極性相吸特性,定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用,與(2)類同,使轉(zhuǎn)子沿逆時針方向轉(zhuǎn)過3角。
手表維修:(5)當t4<t<t3時,定子線圈中電流再次消失,定子磁場也消失,在定位力矩和轉(zhuǎn)子慣性力的作用下,轉(zhuǎn)子很快轉(zhuǎn)過一個角度4,83+4=180°,停在原先穩(wěn)定平衡位置,應當指出,為使電機正常工作,線圈通電時間應在θ和3到達轉(zhuǎn)子磁軸與定子磁軸重合前結束。而最短通電時間,應在θ1和θ3越過不穩(wěn)定平衡點之后,綜上所述,線圈電流正負變化一次,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周,如連續(xù)給線圈通以正負交替變化的電流,即可實現(xiàn)電機連續(xù)不斷工作。
手表維修:雙凹坑式一對極步進電機工作原理與二極雙偏心式相類似。其線圈脈沖信號輸入波形如圖14-16(h)所示。轉(zhuǎn)子穩(wěn)定平衡點在與雙凹坑中心連線的垂線上,(1)當0≤t<t1時,定子線圈中無電流通過,轉(zhuǎn)子在定位力矩作用下,停留在穩(wěn)定平衡位置,(2)當t1≤t≤t2時,線圈中有正向電流流過根據(jù)安培定則,定子片產(chǎn)生磁場如圖14-16(b)所示。根據(jù)磁力線同極性相斥異極性相吸特性,定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用。定子的N極和S極分別推斥轉(zhuǎn)子的N極和S極,吸引轉(zhuǎn)子的S極和N極,使轉(zhuǎn)子沿逆時針方向轉(zhuǎn)過角。
手表維修:(3)當t2<t<t3時,定子線圈中電流中斷定子磁場消失。在定位力矩和轉(zhuǎn)子慣性力矩作用下,轉(zhuǎn)子繼續(xù)沿逆時針方向轉(zhuǎn)過2,1+2=180°。轉(zhuǎn)子停留在新的穩(wěn)定平衡位置,(4)當t3≤t≤t4時,線圈中有反向電流流過。根據(jù)安培定則,線圈產(chǎn)生磁場。又據(jù)磁力線同極性相斥、異性相吸特性,定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用,使轉(zhuǎn)子繼續(xù)沿逆時針方向轉(zhuǎn)過3角,(5)當t4<t時,線圈電流再次中斷,定子磁場消失,轉(zhuǎn)子在定位力矩和慣性力矩作用下,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過4角,3+04=180°。停在原先穩(wěn)定平衡位置。

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