上图:不同磁路与步距之间的关系中图(b)为相间磁路,定子节距相等,主极数合计为mP个,相邻 A相和B相之间的节距①与相内磁路节距相同,为360°/mP。A相激磁,与其极性相反的转子齿相对吸引。其次给B相激磁产生与A相相同的极性,吸引相应的转子齿。为便于理解,将多齿结构简化为单齿结构。

此时,与A相所对转子齿和B相将相对的转子齿之间的节距②为360°(n±1/2)/Nr(n整数),如图所示。故步距角为①和②之差:

步距角公式

将θs=180°/PNr代入上式得:

转子齿数计算公式

如相间磁路为三相,令P=3,则:

Nr=m(3n±1)

三相时,主磁极为3的倍数,最简单的三相3主极时,m=1变成下式:

Nr=3n±1

下图为n=3,Nr=8的结构图,用上式Nr=3n±1和θs=180°/PNr,可计算求得Nr和θs,如下表所示。

两相HB型混合式步进电机(定子3极、转子8齿、7.5°步距角)结构图三相3主极HB型步进电机的转子齿数与步距角关系表

设计时要注意,三主极的HB型步进电机会产生不平衡电磁力。由于只用三个线圈,所以对用于低价电动机的应用场合很有吸引力。

三相,定子6主极时,m=2,得下式:Nr=2(3n±1)。n=3,Nr=16,步距角3.75°的电机结构如下图所示。

HB混合式步进电机(定子6主极、转子16齿、步距角3.75°)结构图

三相,定子9主极时,m=3,则Nr=3(3n±1)。n=7,Nr=60,步距角1°的电机,轴向剖视如下图所示。

HB混合式步进电机(定子9主极、转子60齿、步距角1°)结构图

三相,定子12主极时,m=4,则Nr=4(3n±1)。n=8,Nr=100,步距角0.6°的步进电机轴向剖视图如下图所示:

HB混合式步进电机(定子12主极、转子100齿、步距角0.6°)结构图

上述简要介绍了相内磁路和相间磁路,以及定子主极等节距对称情况下HB型混合式步进电机的相数、主极数和转子齿数之间的关系表达式。不仅设计电机时要了解这些基本原理,而且使用电机时也要系统了解电机的结构、性能、外形尺寸,并能够依据相数和步距角推出电机内部结构及解决问题的方法。