馬達｜基礎篇

步進馬達的基本工作原理

2023.11.08

重點

・在二相雙載子步進馬達中，按順序逐相進行線圈激磁會使步進馬達旋轉。

・按相反的順序激磁可以使步進馬達反向旋轉。

繼步進馬達的結構之後，本文將介紹步進馬達的基本工作原理。

步進馬達的基本工作原理（單相激磁）

下面使用下圖來介紹步進馬達的基本工作原理。這是上一篇“步進馬達的結構”中給出的二相雙載子型線圈每一相（一組線圈）的激磁範例。該圖的前提是狀態從①到④變化。線圈分別由線圈1和線圈2組成。另外，電流箭頭表示電流流動方向。

  • ①
  • ・使電流從線圈1的左側流入，從線圈1的右側流出。
  • ・勿使電流流過線圈2。
  • ・此時，左線圈1的內側變為N，右線圈1的內側變為S。
  • ・因此，中間的永磁體被線圈1的磁場吸引，變為左側S和右側N的狀態並停止。
  • ②
  • ・停止線圈1的電流，使電流從線圈2的上側流入，從線圈2的下側流出。
  • ・上線圈2的內側變為N，下線圈2的內側變為S。
  • ・永磁體被其磁場吸引，順時針旋轉90°停止。
  • ③
  • ・停止線圈2的電流，使電流從線圈1的右側流入，從線圈1的左側流出。
  • ・左線圈1的內側變為S，右線圈1的內側變為N。
  • ・永磁體被其磁場吸引，順時針再旋轉90°停止。
  • ④
  • ・停止線圈1的電流，使電流從線圈2的下側流入，從線圈2的上側流出。
  • ・上線圈2的內側變為S，下線圈2的內側變為N。
  • ・永磁體被其磁場吸引，順時針再旋轉90°停止。

透過電子電路按照上述①至④的順序切換流過線圈的電流，即可使步進馬達旋轉。在該範例中，每一次切換動作會使步進馬達旋轉90°。另外，當使電流不斷流過某一線圈時，可以保持停止狀態並使步進馬達具有保持轉矩。順便提一下，如果將流過線圈的電流順序反過來，則可以使步進馬達反向旋轉。

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