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两相混合式步进电机 及其驱动技术
1. 两相混合式步进电机构造
2. 两相混合式步进电机工作原理 3. 两相混合式步进电机驱动技术
4. 两相混合式步进电机的重要特性和技术指标
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前面讲述的多种伺服电机必须通过闭环实现位置伺服。
而步进电机在开环状态就能实现精确的位置控制。
开环较之闭环有如下好处：
构造简单，例如省去位置传感器及其信号处理电路。
没有控制参数设计及其调试的问题。
不存在稳定性问题。
接线简单。
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三种类型的步进电机
永磁式步进电机（Permanent magnet motors，PM)
变磁阻步进电机(Variable Reluctance，VR)或称反应式步进电机；
混合式步进电动机(Hybrid，HB)
定子绕组相数可分为两相、三相、四相、五相等。
两相混合式步进电机在工业上应用最为广泛。
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1. 两相混合式步进电机构造
电机的定子上有八个绕有线圈的铁心磁极；
八个线圈串接成A、B两相绕组；
每个定子磁极边缘有多种小齿，一般多为五或六齿。
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转子由两段有齿环形转子铁心、装在转子铁心内部的环形磁钢及轴承、轴构成。
将环形磁钢沿轴向充磁，两段转子铁心的一端呈N极性，另一端呈S极性，分别称之为N段转子和S段转子。
转子铁心的边缘加工有小齿，一般为50个，°。
两段转子的小齿互相错开1/2齿距。
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2. 两相混合式步进电机工作原理
定子上有四个绕有线圈的磁极（齿），相对磁极的线圈串联 构成两相绕组。
由于同一相绕组两个线圈绕线的方向相反，通过同一电流时所 产 生的磁场方向也相反。
电流从相反方向流过同一相绕组产生的磁场方向也相反。
转子由两段永磁体构成，一段呈N极性，一段呈S极性。
每段永磁体有3个齿，齿距为120度，N极齿和S极齿彼此 错开1/2齿距。
每转12步的模型电机
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1）不通电状态
在绕组不通电时，由于磁通总是沿磁阻最小的途径通过， 磁通从N极性转子经定子极回到S极性转子。
由于转子磁场的吸引作用，当外力力图使轴转动时，会有一种反向力矩制止这种转动，称为自锁（detent)力矩。
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2）单四拍工作状态
初始状态，A相通电产生保持力矩；
B相通电，定子磁场旋转90度，吸引转子旋转1/4齿距（30度）；
/A 相通电、 /B相、 A相通电定子磁场各旋转90度，各吸引转子旋转1/4齿距（30度）；
4步一种循环后共转过一种齿距120度，12步后转子旋转一周。
每一次仅一相绕组通电，四拍一种循环，称之为单四拍工作状态
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3）双四拍工作状态
初始状态， A相、B相似时通电，由于两个定子齿的吸引，转子移动1/8齿距15度，停在一种中间的位置；
B/A相通电，定子磁场旋转90度吸引转子旋转1/4齿距30度；
/A/B、/BA、AB各相通电，定子磁场各旋转90度，各吸引转子旋转1/4齿距30度；
4步一种循环后共转过一种齿距120度， 12步后转子旋转一周；
每一次两相绕组通电，四拍一种循环，称之为双四拍工作状态
由于两个线圈同步通电，产生的力矩比单四拍要大。
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4）单、双八拍工作方式
在单四拍工作方式基础上，在每两个单拍之间插入一种双拍工作状态，就成为单、双八拍工作方式。
交替使一种线圈和两个线圈通电，每一步转子旋转1/8齿距即15度，通过这8拍后来，转子转过一种齿距120度。
旋转一周需24步。