典型步进电机的结构【4】

在步进电机的工作中，定子片所产生的磁场是随电流方向的不断改变而改变的。电流变化所需要的时间很短，因此，要求定子片磁场也要迅速地改变，这就决定了定子片的材料应选择充磁及去磁曲线较窄的软磁性材料，并且要有较高的μ值，以提高电机的工作效率。目前，手表中常用的坡莫合金就是一种效果较好的软磁性材料。

手表维修：步进电机转子的磁场是不变的，显然是越稳定、越高越好。这样，在选择转子的材料时，应考虑用硬磁性材料。钐钴磁钢能满足这一要求，因为钐钴磁钢在做成电机转子前，对外是不显磁性的，只有经过加工充磁稳磁后才产生较稳定的磁场。电机工作时，定子片的磁场对转子有一定的影响，但作用时间很短，影响不是很大。尽管如此，我们还是希望转子在去磁特性曲线上的工作点高一些。为了达到这个目的，一方面，要用磁性能较稳定。磁能积较高的硬磁材料，另一方面，也要使磁钢充磁时能达到饱和充磁条件。一般地讲，磁性材料的去磁特性曲线并不是单一的，它与充磁情况有关。如果在充磁时，外加的磁场没有使磁钢达到足够饱和的B值，而只是达到较低的B值。在减小外界磁场强度时，磁感应强度的数值将沿着的曲线b变化。这时所得到的去磁特性曲线B，、H。比起前面所讲的去磁曲线B、H要低，磁钢也就不能获得应有的效能。要达到饱和充磁，其条件为:

手表维修：磁能积是硬磁性材料的主要性能指标之，是外加磁场强度和硬磁性材料磁感应强度的乘积。图14-13是磁能积曲线。由图可知，磁能积的数值在B=B、H=0或B=0、H=H时为零，在中间的某一点B=B、H=H处为最大。对于电机转子所使用的硬磁性材料，磁能积越高越好，因为电机把电能转换成机械能，转子的磁能积（BHo）高说明能量转换的效率高，手表电机的转子所采用的材料主要有钐钴、镨钴、H镨钐钴和混合稀土钴等几种材料，这些材料的磁能积都是很高的。

手表维修：为了使单相步进电机能正常起动、定位和具有固定的旋转方向，必须具备两个力矩作用于步进电机的转子。一是转子的定位力矩，即在线圈不通电时，仅由转子磁钢与定子片间产生的力矩。当线圈中无电流时，转子磁钢将会停留在与定子片间隙最小的地方。所示称为稳定平衡位置，（b）、（d）所示称为不稳定平衡位置。转子在稳定平衡位置时，若受外力影响而离开稳定平衡位置时，能自己返回到原稳定平衡位置；但转子在不稳定平衡位置时，若受到外力影响而离开不稳定平衡位置时，则能转到稳定平衡位置上去。这些都是因为受到定子片和转子间的定位力矩的作用的结果。二是转子和定子线圈产生的磁场之间的电磁力矩。这是由于电机定子线圈通电后，定子片产的磁场与转子磁钢的磁场相互作用产生的力矩，称为电磁力矩。

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