VR型变磁阻反应式步进电机的工作原理

步进又称为脉冲电动机，是数字控制系统中的一种执行元件其功用是将脉冲电信号变换为相应的角位移或直线位移反应式步进电动机在实际中应用较为广泛，其结构与工作原理也也易于掌握，它在不同通电方式下，运行方式是不同的，我们可以据此改变其运行特性。

转子由硅钢片或电工纯铁棒等导磁体构成，转子外表面为多齿结构(转子的齿槽在转动时产生磁阻变化故称为变磁阻电机，简称VR，也称反应式步进电机)。当定子线圈通电时，定子磁极磁化，吸引转子齿而产生转矩，使其移动一步。与永磁电机产生磁性吸引转矩和排斥转矩相比，VR型只产生吸引转矩。

如下图所示VR型变磁阻反应式步进的结构和工作原理。图中的上图，定子上均匀分布了12个磁极，每个磁极相距30°，相差90°(间隔三个槽)的四个线圈组成一相绕组。转子齿数为8，当一相绕组通电时，其定子极吸引转子齿，使气隙磁阻最小达到静止位置。

下面，从步骤1到步骤3来说明VR型变磁阻反应式步进电机的工作原理。

第一步：为第1相线圈的简化图，剖面线表示第1相定子激磁，转子被第1相定子磁极吸引，转子齿转到定子磁极之下。

第二步：第1相绕组电流关闭，第2相绕组通电，转子逆时针旋转一步(15°)，旋转至第2相定子磁极之下停止。

VR变磁阻反应式步进电机的步距角不能直接用上一篇中的θs=180°/PNr公式来计算，而是式θs=180°/PNr计算值的两倍。即分辨率与永磁式比较，虽然转子齿数相同，但VR型只有1/2。

第三步：同样给第3相绕组通电，转子同样逆时针旋转15°，与定子第3相磁极相对位置停止。下一刻，第1相绕组通电，又由步骤3的转子位置逆时针旋转15°到第1相定子磁极下，恢复到步骤1状态。依次进行不断切换激磁相，1相、2相、3相、1相……转子逆时针旋转。此为VR型步进电机的工作原理。

如顺时针方向旋转，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，即齿节距被相数除得到步距角，输出转矩与永磁电机不同，其与激磁电流的平方成正比。

VR型变磁阻反应式步进电机因不使用永久磁铁，其定转子磁场强度与激磁电流成正比，要想增大磁场强度，就需要很大的激磁电流，因此，通常有较高温升。

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