HB型马达的转子基本结构如图2.47 所示,沿轴方向磁化的圆筒型磁铁被2个铁制转子夹住,构造外型像是三明治。转子在圆周上刻有齿。2个转子从轴方向观察,安装时齿会偏移1/2齿距。定子有多个有励磁线圈的极,各极上也有与转子相同的齿。
图2.47HB马达的转子
图2.48 是简化的构造图,目的是便于理解HB型的旋转原理。
定子有多个有励磁线圈的极,各极上也有与转子相同的齿。
该图中,定子绕组有4个,夹住转子相对的线圈之间作为2组线圈群进行结合。线圈通电后,相对的2个极会相互变成N极和S极那样进行结合。这里将上下的线圈作为A相,左右的线圈作为B相。
图中的转子有15个齿。白色转子位于靠近自己的一方,假设被永久磁铁磁化成N极。有颜色的齿位于里面,假设被磁化成S极。
图2.48HB型马达构造简化图
那么,让我们通过图2.49 来观察一下其工作的情形。
在初始状态下,对A相通电,使得图中的上极变成S,下极变成N。由于白色的齿为N,因此,会与A相的S极相吸,黑色的齿为S,因此,会与A相的N极相吸。
按下面的顺序来改变线圈的通电状态。预先在最上面的齿上标上●符号,注意位置的变化。
- ①对B相通电,使得右极变成S,左极变成N。靠近自己这边的白色齿会与右极相吸,位于里面的带颜色的齿会与左极相吸。●符号会沿逆时针方向移动。
- ②按与初始状态相反的方向对A相通电。靠近自己这边的白色齿会与下极相吸,位于里面的带颜色的齿会与上极相吸。●符号会继续沿逆时针方向移动。
- ③按与①相反的方向对B相通电。靠近自己这边的白色齿会与左极相吸,位于里面的带颜色的齿会与右极相吸。
- ④按与初始状态相同的条件对A相通电。●符号相对初始状态会偏移1个齿。
这样,通过①~④共4步,转子会朝逆时针方向移动1个齿距。
如果想让其沿顺时针方向旋转,则按④~①的顺序控制通电。
图2.49步进马达的动作