2-4-1 HB型马达的构造和动作

HB型马达的转子基本结构如图2.47 所示，沿轴方向磁化的圆筒型磁铁被2个铁制转子夹住，构造外型像是三明治。转子在圆周上刻有齿。2个转子从轴方向观察，安装时齿会偏移1/2齿距。定子有多个有励磁线圈的极，各极上也有与转子相同的齿。

图2.48 是简化的构造图，目的是便于理解HB型的旋转原理。

定子有多个有励磁线圈的极，各极上也有与转子相同的齿。

该图中，定子绕组有4个，夹住转子相对的线圈之间作为2组线圈群进行结合。线圈通电后，相对的2个极会相互变成N极和S极那样进行结合。这里将上下的线圈作为A相，左右的线圈作为B相。

图中的转子有15个齿。白色转子位于靠近自己的一方，假设被永久磁铁磁化成N极。有颜色的齿位于里面，假设被磁化成S极。

那么，让我们通过图2.49 来观察一下其工作的情形。

在初始状态下，对A相通电，使得图中的上极变成S，下极变成N。由于白色的齿为N，因此，会与A相的S极相吸，黑色的齿为S，因此，会与A相的N极相吸。

按下面的顺序来改变线圈的通电状态。预先在最上面的齿上标上●符号，注意位置的变化。

这样，通过①～④共4步，转子会朝逆时针方向移动1个齿距。

如果想让其沿顺时针方向旋转，则按④～①的顺序控制通电。

2相HB马达

前面看到的马达的线圈为A和B共二相。这种马达称为2相HB马达。

实际的二相马达见图2.50。这种马达的齿数为50。

二相马达通过4步旋转1个齿距，这种马达通过200步完成1转。

线圈有8个，进行接线，使得相对的励磁极具有相同的极性。

这样的结构会相互消除半径方向的吸引力，减轻轴承负荷。

线圈的缠绕方法有2种。

如图 2.51（a）所示，在一个极上只缠绕一个线圈称为单线绕组。

单线绕组的线圈利用率高，但切换通电方向时，如图 2.52.（b）所示，需使用4个晶体管。这称为双向驱动。

还有一种绕组方法，如图 2.51（b）所示，在一个磁极（极齿）上重叠绕组2个线圈的方法，这称为双线绕组。双线绕组中，线圈的利用效率会下降，但如图 2.52.（c）所示，选择2个晶体管中的通电方式可更改励磁方向。

双线绕组的线圈表述方法，一般是针对A、B线圈，相反方向接线的励磁线圈在上划一条线，像A、B这样进行表示（图2.53）。

2相HB马达与后面将要介绍的5相HB马达进行对比，则具有

等优点。

将线圈设成5组的马达为5相HB马达。图2.54 的马达上有10个线圈，50个齿。与二相马达一样，将相向的线圈设成同极，防止发生径向负载。

5相马达的通电按以下顺序进行。

①将A相设成N→②将B相设成S→③将C相设成N→④将D相设成S→⑤将E相设成N→⑥将A相设成S→⑦将B相设成N→⑧将C相设成S→⑨将D相设成N→⑩将E相设成S

通过以上10步，转子移动1个齿的量，1步移动0.72゜。

与2相马达相比，5相马达具有

等优点。

5相HB马达如果直接拉出线圈的配线，则电线会很多。

因此，在很多5相马达中，会先在马达内部对配线进行整理，然后再拉出来。

5相步进马达配线的整理有2种方法。一种是将各线圈的一端全部连接到一起的星形接线。还有一种是将相邻线圈相互连接到一起的五角形接线（图 2.55）。

星形接线和五角形接线的励磁方式不同，因此，需确认与马达和放大器励磁方式的适合性。

＜小知识＞ 5相步进马达的特点

5相步进马达每旋转1次的脉冲数为5的倍数。变成500或1000。与此对应的是，2相步进马达则为200或400。