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會(huì)員注冊(cè)要使步進(jìn)電機(jī)體積小，轉(zhuǎn)矩大，就要不斷提高永久磁鐵的性能，永久磁鐵主要用于PM型和HB型步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上。
如下圖（a）為永久磁鐵在直流電機(jī)的使用方法，而（b）為永久磁鐵在步進(jìn)電機(jī)中的使用方法。
直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩根據(jù)弗萊明左手定則，依據(jù)圖（a）所示，可得出公式如下：
T=2NIBLr
式中，I為線(xiàn)圈電流，B為永久磁鐵產(chǎn)生的磁通密度，L為線(xiàn)圈永久磁鐵軸向有效長(zhǎng)度，r為轉(zhuǎn)子半徑，N為線(xiàn)圈扎數(shù)。
直流電機(jī)的永久磁鐵安裝在定子上，產(chǎn)生激磁密度B。
相對(duì)于直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)，步進(jìn)電機(jī)正好相反。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)安裝永久磁鐵，如圖（b）所示，磁通從轉(zhuǎn)子N極出來(lái)，經(jīng)過(guò)氣隙、定子鐵芯，再由S極下的氣隙回到轉(zhuǎn)子S極，構(gòu)成閉合磁路。激磁線(xiàn)圈繞于定子磁極上，磁極中磁通Φ及相應(yīng)的磁通密度B穿過(guò)轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子軸方向的定子有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)，圖（b）為兩相PM型步進(jìn)電機(jī)的一相結(jié)構(gòu)。
圖（b）的步進(jìn)電機(jī)，永久磁鐵安裝在轉(zhuǎn)子上作為電機(jī)的激磁磁極，這種方式稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)磁極式。相應(yīng)的，圖（a）所示的電機(jī)稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)電樞式，步進(jìn)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩得：
T=E0I/ωm
式中，E0為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，I為電流，ωm為機(jī)械角度。
上式為永久磁鐵激磁的步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩，因此有下面的公式：
- E0=NdΦ/dt
- θ=ωt
- ω=Nrωm
式中，Φ為交鏈磁通，θ為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角，ω為電氣角速度，N為相線(xiàn)圈匝數(shù)。E0=NdΦ/dt由法拉第定律得來(lái)。θ=ωt為機(jī)械角與電氣角的關(guān)系式，把上式代入到T=E0I/ωm可得：
- T=E0I/ωm
- =N(dΦ/dt)I/ωm
- =N(dΦ/dθ)(dθ/dt)I/ωm
- =N(ω/ωm)(dΦ/dθ)I(dΦ/dθ)
- =NNrI(dΦ/dθ)
步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩由永磁體產(chǎn)生的交鏈磁通變化率與流過(guò)線(xiàn)圈電流之積產(chǎn)生為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，圖（b）表示如下：
將此E0代入T=E0I/ωm，單相轉(zhuǎn)矩變?yōu)橄率剑?/P>
T1=2NIBLr
依據(jù)圖（b），永久磁鐵激磁的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩公式為（T1=2NIBLr），當(dāng)Nr=1時(shí)，轉(zhuǎn)矩公式與直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩公式（T=2NIBLr）相同，直流電機(jī)的氣隙磁通B，相當(dāng)于步進(jìn)電機(jī)的交鏈磁通的有效當(dāng)量部分總和。而鐵心中心的磁通密度因其為穩(wěn)定的磁通量為無(wú)效磁通。
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