步進(jìn)電機(jī)可視為多極同步電機(jī)。同步電機(jī)的定子產(chǎn)生的磁場吸引轉(zhuǎn)子磁極，使轉(zhuǎn)子磁場與定子磁場同步旋轉(zhuǎn)。如施加負(fù)載，轉(zhuǎn)子磁場與定子磁場將保持某角度偏差，使轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生與負(fù)載平衡的電磁轉(zhuǎn)矩，此偏差角度稱為功率角。

　如圖所示，定子位于氣隙外側(cè)，轉(zhuǎn)子位于氣隙內(nèi)側(cè)，定子與轉(zhuǎn)子皆為永久磁鐵。外側(cè)的定子以n。速度逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，代表旋轉(zhuǎn)磁場。此時(shí)，如施加負(fù)轉(zhuǎn)矩TL，只使轉(zhuǎn)子磁極軸線與定子磁極軸線偏差功率角8，轉(zhuǎn)子仍與定子磁場以同步轉(zhuǎn)速n。旋轉(zhuǎn)。因?yàn)檗D(zhuǎn)子產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩T,與負(fù)載角成正弦關(guān)系變化，最大轉(zhuǎn)矩為Tm,，則表達(dá)式為:

　故負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與8平衡。圖的縱軸表示轉(zhuǎn)矩T1，橫軸表示負(fù)載角,a= r/2位移角時(shí)，產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于最大電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)，8>r/ 2，定子磁場將無法帶著轉(zhuǎn)子以同步速度旋轉(zhuǎn)，此現(xiàn)象稱為失步現(xiàn)象。實(shí)際步進(jìn)電機(jī)的定子不是如圖所示的永久磁鐵旋轉(zhuǎn)，所謂兩相電機(jī)，是指空間相差r/2的兩個線圈，通過相差；7r/2相位差的交流電流后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。

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