数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 各种步进电机都有定子和转子，但因类型不同，结构也不完全一样。 反应式步进电动机的结构如图3-5所示，它由定子1、定子绕组2和转子3组成。 图3-5()所示为三相单定子径向分相式反应式步进电动机的结构图，定子上有6个均布 的磁极，在直径相对的两个极上的线圈串联，构成了一相控制绕组：每个定子极上均布 一定数目的齿，齿槽距相等，转子上无绕组，只有均布一定数目的齿，齿槽等宽。图3-5b) 所示为五相多定子轴向分相式反应式步进电动机的结构图，它的定子轴向排列，定子和 转子铁心都成五段，每段一相，依次错开排列，每相是独立的，这就是五相反应式步进 电动机。 ☒必Ⅻ☒ 区☒区区， (a)三相单定子径向分相式 (b)五相多定子轴向分相式 图3-5反应式步进电动机的结构 1一定子：2一定子绕组：3一转子 感应子式步进电机分为励磁式和永磁式两种。感应子式步进电机的结构与反应式步 进电机的结构相似，其定子转子铁心的磁场和齿槽均一样，两者的差别是感应子式步进 电机存在轴向恒定磁场。励磁感应子式步进电机是靠转子上的励磁绕组产生轴向磁场： 永磁感应子式步进电机的转子由一段环形磁钢（在转子中部）和二段铁心（在环形磁钢的 两端)，轴向充磁，建立轴向磁场。轴向磁场可以改善步进电机的动态特性，发展趋势 将取代反应式步进电机。 永磁式步进电机的转子为永久磁铁，定子为软磁材料，其上有励磁绕组。该种电机 有多种结构形式，常用形式有爪极式和隐极式。爪极式步进电机结构一般采用二相或四 相绕组：隐极式步进电机结构与反应式步进电机一样，有二、三、四、五相等多种绕组。 混合式步进电动机的结构和工作原理兼有反应式和永磁式两种电动机的特点，由于 转子上有磁钢，因此产生同样大小的转矩，需要的励磁电流大大减小：同时它还具有步 距角小，起动和运行频率高，不通电时有定位转矩等优点，在小型、经济型数控机床中 被广泛应用。 步进电动机用作执行元件具有以下优点：角位移输出与输入的脉冲数相对应，每转 一周都有固定步数，在不丢步的情况下运行，步距误差不会长期积累，同时在负载能力 范围内，转速仅与脉冲频率高低有关，不受电源电压波动或负载变化的影响，也不受环 兰州交通大学机电工程学院数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 兰州交通大学机电工程学院 9 各种步进电机都有定子和转子，但因类型不同，结构也不完全一样。 反应式步进电动机的结构如图 3–5 所示，它由定子 1、定子绕组 2 和转子 3 组成。 图 3–5(a)所示为三相单定子径向分相式反应式步进电动机的结构图，定子上有 6 个均布 的磁极，在直径相对的两个极上的线圈串联，构成了一相控制绕组；每个定子极上均布 一定数目的齿，齿槽距相等，转子上无绕组，只有均布一定数目的齿，齿槽等宽。图 3–5(b) 所示为五相多定子轴向分相式反应式步进电动机的结构图，它的定子轴向排列，定子和 转子铁心都成五段，每段一相，依次错开排列，每相是独立的，这就是五相反应式步进 电动机。 (a)三相单定子径向分相式 (b)五相多定子轴向分相式 图 3–5 反应式步进电动机的结构 1—定子；2—定子绕组；3—转子 感应子式步进电机分为励磁式和永磁式两种。感应子式步进电机的结构与反应式步 进电机的结构相似，其定子转子铁心的磁场和齿槽均一样，两者的差别是感应子式步进 电机存在轴向恒定磁场。励磁感应子式步进电机是靠转子上的励磁绕组产生轴向磁场； 永磁感应子式步进电机的转子由一段环形磁钢(在转子中部)和二段铁心(在环形磁钢的 两端)，轴向充磁，建立轴向磁场。轴向磁场可以改善步进电机的动态特性，发展趋势 将取代反应式步进电机。 永磁式步进电机的转子为永久磁铁，定子为软磁材料，其上有励磁绕组。该种电机 有多种结构形式，常用形式有爪极式和隐极式。爪极式步进电机结构一般采用二相或四 相绕组；隐极式步进电机结构与反应式步进电机一样，有二、三、四、五相等多种绕组。 混合式步进电动机的结构和工作原理兼有反应式和永磁式两种电动机的特点，由于 转子上有磁钢，因此产生同样大小的转矩，需要的励磁电流大大减小；同时它还具有步 距角小，起动和运行频率高，不通电时有定位转矩等优点，在小型、经济型数控机床中 被广泛应用。 步进电动机用作执行元件具有以下优点：角位移输出与输入的脉冲数相对应，每转 一周都有固定步数，在不丢步的情况下运行，步距误差不会长期积累，同时在负载能力 范围内，转速仅与脉冲频率高低有关，不受电源电压波动或负载变化的影响，也不受环