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典型步進電機的結構【4】

在步進電機的工作中，定子片所產生的磁場是隨電流方向的不斷改變而改變的。電流變化所需要的時間很短，因此，要求定子片磁場也要迅速地改變，這就決定了定子片的材料應選擇充磁及去磁曲線較窄的軟磁性材料，并且要有較高的μ值，以提高電機的工作效率。目前，手表中常用的坡莫合金就是一種效果較好的軟磁性材料。

手表維修：步進電機轉子的磁場是不變的，顯然是越穩定、越高越好。這樣，在選擇轉子的材料時，應考慮用硬磁性材料。釤鈷磁鋼能滿足這一要求，因為釤鈷磁鋼在做成電機轉子前，對外是不顯磁性的，只有經過加工充磁穩磁后才產生較穩定的磁場。電機工作時，定子片的磁場對轉子有一定的影響，但作用時間很短，影響不是很大。盡管如此，我們還是希望轉子在去磁特性曲線上的工作點高一些。為了達到這個目的，一方面，要用磁性能較穩定。磁能積較高的硬磁材料，另一方面，也要使磁鋼充磁時能達到飽和充磁條件。一般地講，磁性材料的去磁特性曲線并不是單一的，它與充磁情況有關。如果在充磁時，外加的磁場沒有使磁鋼達到足夠飽和的B值，而只是達到較低的B值。在減小外界磁場強度時，磁感應強度的數值將沿著的曲線b變化。這時所得到的去磁特性曲線B，、H。比起前面所講的去磁曲線B、H要低，磁鋼也就不能獲得應有的效能。要達到飽和充磁，其條件為:

手表維修：磁能積是硬磁性材料的主要性能指標之，是外加磁場強度和硬磁性材料磁感應強度的乘積。圖14-13是磁能積曲線。由圖可知，磁能積的數值在B=B、H=0或B=0、H=H時為零，在中間的某一點B=B、H=H處為最大。對于電機轉子所使用的硬磁性材料，磁能積越高越好，因為電機把電能轉換成機械能，轉子的磁能積（BHo）高說明能量轉換的效率高，手表電機的轉子所采用的材料主要有釤鈷、鐠鈷、H鐠釤鈷和混合稀土鈷等幾種材料，這些材料的磁能積都是很高的。

手表維修：為了使單相步進電機能正常起動、定位和具有固定的旋轉方向，必須具備兩個力矩作用于步進電機的轉子。一是轉子的定位力矩，即在線圈不通電時，僅由轉子磁鋼與定子片間產生的力矩。當線圈中無電流時，轉子磁鋼將會停留在與定子片間隙最小的地方。所示稱為穩定平衡位置，（b）、（d）所示稱為不穩定平衡位置。轉子在穩定平衡位置時，若受外力影響而離開穩定平衡位置時，能自己返回到原穩定平衡位置；但轉子在不穩定平衡位置時，若受到外力影響而離開不穩定平衡位置時，則能轉到穩定平衡位置上去。這些都是因為受到定子片和轉子間的定位力矩的作用的結果。二是轉子和定子線圈產生的磁場之間的電磁力矩。這是由于電機定子線圈通電后，定子片產的磁場與轉子磁鋼的磁場相互作用產生的力矩，稱為電磁力矩。

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