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典型步進電機的結(jié)構(gòu)【5】

步進電機在石英電子鐘表中都是由集成電路輸出的脈沖電流驅(qū)動的。具體工作過程可用所示來加以說明。以一對極徑向磁路偏心式結(jié)構(gòu)的步進電機為例，當(dāng)t1≤t≤2時，定子線圈電流方向由A→B，設(shè)此時電流通過方向為正方向。

手表維修：線圈就相當(dāng)于一個普通的通電螺線管，它產(chǎn)生的磁場方向可用安培定則判斷。所示，根據(jù)同極性相斥、異極性相吸的特性，定子的N極推斥轉(zhuǎn)子的N極、吸引轉(zhuǎn)子的S極；定子的S極推斥轉(zhuǎn)子的S極、吸引轉(zhuǎn)子的N極。轉(zhuǎn)子受上述兩個推力和兩個吸引力的作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，且方向相同，使轉(zhuǎn)子沿逆時針方向轉(zhuǎn)過角。

手表維修：（3）當(dāng)ㄣ<t<t3時，定子線圈中電流消失，定子磁場消失，在定位力矩和轉(zhuǎn)子慣性力的作用下，轉(zhuǎn)子繼續(xù)沿逆時針方向轉(zhuǎn)過2角01+2=180°，停留在新的穩(wěn)定平衡位置，（4）當(dāng)t3≥t≥t4時，定子線圈的電流方向由BA，為負方向電流。線圈產(chǎn)生磁場，根據(jù)安培定則，磁場方向。又據(jù)磁力線同極性相斥、異極性相吸特性，定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用，與（2）類同，使轉(zhuǎn)子沿逆時針方向轉(zhuǎn)過3角。

手表維修：（5）當(dāng)t4<t<t3時，定子線圈中電流再次消失，定子磁場也消失，在定位力矩和轉(zhuǎn)子慣性力的作用下，轉(zhuǎn)子很快轉(zhuǎn)過一個角度4，83+4=180°，停在原先穩(wěn)定平衡位置，應(yīng)當(dāng)指出，為使電機正常工作，線圈通電時間應(yīng)在θ和3到達轉(zhuǎn)子磁軸與定子磁軸重合前結(jié)束。而最短通電時間，應(yīng)在θ1和θ3越過不穩(wěn)定平衡點之后，綜上所述，線圈電流正負變化一次，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周，如連續(xù)給線圈通以正負交替變化的電流，即可實現(xiàn)電機連續(xù)不斷工作。

手表維修：雙凹坑式一對極步進電機工作原理與二極雙偏心式相類似。其線圈脈沖信號輸入波形如圖14-16（h）所示。轉(zhuǎn)子穩(wěn)定平衡點在與雙凹坑中心連線的垂線上，（1）當(dāng)0≤t<t1時，定子線圈中無電流通過，轉(zhuǎn)子在定位力矩作用下，停留在穩(wěn)定平衡位置，（2）當(dāng)t1≤t≤t2時，線圈中有正向電流流過根據(jù)安培定則，定子片產(chǎn)生磁場如圖14-16（b）所示。根據(jù)磁力線同極性相斥異極性相吸特性，定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用。定子的N極和S極分別推斥轉(zhuǎn)子的N極和S極，吸引轉(zhuǎn)子的S極和N極，使轉(zhuǎn)子沿逆時針方向轉(zhuǎn)過角。

手表維修：（3）當(dāng)t2<t<t3時，定子線圈中電流中斷定子磁場消失。在定位力矩和轉(zhuǎn)子慣性力矩作用下，轉(zhuǎn)子繼續(xù)沿逆時針方向轉(zhuǎn)過2，1+2=180°。轉(zhuǎn)子停留在新的穩(wěn)定平衡位置，（4）當(dāng)t3≤t≤t4時，線圈中有反向電流流過。根據(jù)安培定則，線圈產(chǎn)生磁場。又據(jù)磁力線同極性相斥、異性相吸特性，定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用，使轉(zhuǎn)子繼續(xù)沿逆時針方向轉(zhuǎn)過3角，（5）當(dāng)t4<t時，線圈電流再次中斷，定子磁場消失，轉(zhuǎn)子在定位力矩和慣性力矩作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過4角，3+04=180°。停在原先穩(wěn)定平衡位置。

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