步进电机工作原理与结构特点

步进电机，亦称脉冲电机，是数字控制系统中的关键执行部件，其核心功能是将数字脉冲信号转化为精确的角位移或直线位移。这种电机因其结构简单、易于理解，在众多应用场合中表现出了其独特的优势。根据不同的供电模式，步进电机的运行特性可以灵活调整。

电机转子由硅钢片或高纯度铁棒等磁性材料制成，表面形成多齿结构，这种设计使得转子在旋转过程中产生磁阻变化，因而得名变磁阻电机（VR电机），简称反应式步进电机。安徽皖南电机当定子线圈通电时，磁极被磁化，吸引转子齿产生转矩，推动电机步进。皖南电机价格表与永磁电机不同，VR电机只产生吸引转矩。

以下为VR型变磁阻反应式步进电机的结构和工作原理图示。图示中，定子均匀分布了12个磁极，每相邻磁极间隔30°，通过四个线圈组成的绕组实现一相供电。转子齿数为8，当一相绕组通电时，其定子磁极吸引转子齿，使气隙磁阻*小，电机达到静止位置。

以下是VR型变磁阻反应式步进电机工作原理的三个步骤：

1.***步：展示第1相线圈，剖面线代表第1相定子磁化，转子齿被吸引至定子磁极下方。

2. 第二步：关闭第1相绕组电流，第2相绕组通电，转子逆时针旋转15°至第2相磁极下方。

3. 第三步：第3相绕组通电，转子再次逆时针旋转15°至第3相磁极下方。随后，第1相绕组再次通电，转子从第3相位置逆时针旋转至第1相磁极下方，恢复初始状态。皖南电机通过不断切换激磁相，1相、2相、3相循环，实现转子逆时针旋转。

值得注意的是，VR型变磁阻反应式步进电机的步距角并非直接由θs=180°/PNr公式计算得出，而是其两倍。与永磁电机相比，尽管转子齿数相同，VR电机的分辨率仅为永磁电机的一半。

若电机顺时针旋转，换相顺序为1相、3相、2相，此时步距角为转子齿节距的1/3。安徽皖南电机输出转矩与激磁电流的平方成正比。

VR型变磁阻反应式步进电机不采用永久磁铁，其定转子磁场强度与激磁电流成正比，要增强磁场强度，需要较大的激磁电流，因此通常伴随较高的温升。