CN111049353B - 一种步进式电动机及其细分控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种步进式电动机的构成、励磁磁场的实现及其细分控制方法，该电动机包括结构与交流异步电动机定子结构相同或类似的定子及结构与步进电动机转子结构相同的转子。用相邻两个定子极靴间的圆心角除以相邻转子小齿的齿距角，得商和余数角度，当某定子极靴上的定子小齿与转子小齿对齐时，确定与该定子极靴相邻的定子极靴上定子小齿与转子小齿错开的角度；n等份对称正弦波电压驱动信号的一个周期，给步进式电动机各相绕组反复轮流通上各等份开始时刻各相电压瞬时值，产生的励磁磁场等效磁极位置反复轮流在沿气隙圆周均布的n个位置上。该步进式电机能进行细分控制，且生产工艺相对较为简单，能够大幅度降低成本。

Description

一种步进式电动机及其细分控制方法

技术领域

本发明属于电动机技术领域，涉及一种步进式电动机，本发明还涉及一种该步进式电动机的细分控制方法。

背景技术

目前所使用的步进电动机，其励磁磁场一般由定子产生，以一种三相反应式步进电动机为例，如图1所示，定子上有六个均匀分布的磁极，磁极上绕有A、B、C三相绕组，当采用直流电源给A、B、C三相绕组轮流供电时，定子产生的励磁磁场的磁极中心线位置将轮流依次位于A-A线、B-B线、C-C线。转子将被感应力矩拖动直到转子的小齿轮流依次与A、B、C三相定子磁极上的小齿对齐，转子的平衡是磁场通过所有磁极极靴作用在转子小齿上的力矩达到平衡实现的。细分控制时，给相邻两相绕组分别通以幅值不同的直流电，可使形成的磁极实际位置位于这两相磁极之间的气隙圆周中的一些特殊位置上，目的是使转子每次转过的角度（步距角）更小，但细分控制时，绕组上加的驱动电压信号与该信号生成的磁场磁极位置之间的关系非常复杂，细分数量取决于加在磁极绕组上的最大电压的细分数量，受制于电子元件的分辨率，细分的效果也有限，在现有的条件下，难以仅仅通过供电细分的方法最大限度减小步距角，另外，步进电动机定子的生产工艺较复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种步进式电动机，能通过供电细分的方法最大限度减小步距角。

本发明的另一个目的是提供一种上述步进式电动机的细分控制方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种步进式电动机，包括定子和转子，定子的结构与交流异步电动机定子的结构完全相同或类似，转子的结构与步进电动机转子的结构完全相同。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种上述步进式电动机的细分控制方法，该方法具体为：

1）设转子的外圆周上均匀分布有m个转子小齿，相邻两转子小齿的齿距角为360°/m；定子的内圆周均匀分布有n个定子极靴，则相邻两个定子极靴之间的圆心角为360°/n；每个定子极靴上均匀分布有k个定子小齿，且相邻两个定子小齿的齿距角为360°/m；则(360°/n)÷(360°/m ) =整数得数……余数角度，该余数角度不等于0°或1/2个齿距角；当某一个定子极靴上的定子小齿与转子小齿对齐时，与该定子极靴相邻的定子极靴上的定子小齿与转子小齿错开的角度为余数角度或者是360°/m 减去余数角度二者中的较小者；这样，励磁磁场的等效磁极从一个极靴位置跳变到相邻极靴位置时，转子转过一个“错开的角度”；

2）将供给具有与本发明所述步进电动机相同定子结构的交流电动机的正弦波电压驱动信号的一个周期n等份，给步进式电动机反复轮流通上各等份开始时刻对应的相电压瞬时值，产生的等效磁极位置反复轮流在其他各个定子极靴的中心线上，每变换一次通电方式，转子转过一个“错开的角度”；

或者，将供给具有与本发明所述步进电动机相同定子结构的交流电动机的正弦波电压驱动信号的一个周期n×r等份后，给步进式电动机反复轮流通上各等份开始时刻对应的相电压瞬时值，每变换一次通电方式，转子转过“错开的角度”的1/r的角度。

本发明将现有技术中交流电动机的定子和现有技术中步进电动机的转子相结合，构成一种新型的步进式电动机，比较生产工艺复杂的步进电动机的定子，本发明步进式电动机的生产工艺相对较为简单，能够大幅度降低成本。同时，在定子三相交流绕组通上特殊驱动信号时，可以产生现有技术中步进电动机需要的励磁磁场，实现步进电动机励磁磁场的另一种生成方法，即，由于定子绕组为交流绕组，若在该定子绕组上通以相应的对称正弦波交流驱动电源，就可以在电机气隙圆周中产生旋转速度与交流驱动电源的频率成正比的旋转磁场。而步进电动机所需要的励磁磁场的等效磁极位置是在均布于气隙圆周的若干个位置上反复轮流变换，旋转磁场的等效旋转磁极当然也经过步进电动机励磁时其等效磁极在气隙圆周上的“若干个位置”，所以，能够产生旋转磁场的对称正弦波电压驱动信号中找出来或分离出来电动机所需要的驱动信号，并给步进式电动机的定子交流绕组轮流通以这些驱动信号，那么，其产生的励磁磁场的等效磁极，就会在气隙圆周的“若干个位置”来回转换，即产生了现有技术中步进电动机在通电时所产生的励磁磁场。由于这些等效磁极的“若干个位置”与对称正弦波电压驱动信号电压相位有明确的对应关系，细分控制时，细分驱动信号的形式容易获取。本发明步进式电动机的转子以现有技术中步进电动机转子的方式工作。

附图说明

图1是现有技术中一种三相反应式步进电动机的示意图。

图2是本发明步进式电动机是示意图。

图3（a）～图3（d）是三相交流电压波形图及由此波形图推导出的形成图2 所示电动机所需要的具有步进电动机励磁磁场的各相绕组的驱动电压波形图。

图4（a）～图4（f）是图2所示本发明步进式电机a、b、c三相交流绕组分别在图3（a）所示t1～t2， t2～t3，…，t6～t7时段即一个供电周期里分别通以图3（b）、图3（c）、图3（d）所示对应时段的电压时在电动机气隙中产生的磁场的磁极位置示意图。

图2中：1.定子，2.定子小齿，3.转子小齿，4.定子极靴，5.转子，6.定子三相交流绕组，7.电机轴，8.定子线槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为现有技术中的三相反应式步进电动机，定子上有六个均匀分布的磁极，磁极上绕有A、B、C三相绕组，当采用直流电源给三相绕组A、B、C轮流供电时，定子产生的励磁磁场的磁极中心线位置将轮流依次位于A-A线、B-B线、C-C线。转子被感应力矩拖动直到转子的小齿轮流依次与A、B、C三相定子磁极上的齿对齐，转子的平衡是磁场通过所有磁极极靴作用在转子小齿上的力矩达到平衡来实现的。

图1所示现有技术中的步进电动机难以仅仅通过供电细分的方法最大限度减小步距角，而且，该步进电动机定子的生产工艺复杂，成本较高。为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种图2所示的步进式电动机，包括定子1及转子5，定子1采用现有技术中交流电动机（包括单相、两相、三相、四相、五相等多相交流电动机）的定子；也就是，定子1中的铁芯和励磁绕组的构成方式采用现有技术中交流电动机定子中铁芯与励磁绕组的构成方式。

转子5采用现有技术中步进电动机（包括反应式、激磁式、混合式等步进电动机）所使用的转子，即，转子5的构成方式采用现有技术中步进电动机转子的构成方式。

定子1的铁芯上均布有至少六个定子线槽8，定子线槽8与定子1内孔连通，至少六个定子线槽8将定子1铁芯的内壁分成数量与定子线槽8数量相同的多个部分，每个部分为一个定子极靴4，定子极靴4上均布有多个定子小齿2，定子线槽8内安装有定子三相交流绕组6；转子5由电机轴7和转子芯体组成，转子芯体外壁上均布有多个转子小齿3。

相邻两个定子小齿2的齿距角与相邻两个转子小齿3的齿距角相同。

本发明步进式电动机的定子结构及定子励磁磁场的生成方法与现有技术中步进电动机的定子结构及励磁磁场的生成方式有很大不同，为步进电动机励磁磁场的生成提供了另一种实现方法：在定子三相交流绕组通上特殊驱动信号时，可以产生现有技术中步进电动机需要的励磁磁场，实现了步进电动机励磁磁场的另一种生成方法。

定子三相交流绕组6上应具有的驱动信号的形式：现有技术中步进电动机的定子绕组通电时在气隙圆周上所产生的励磁磁场的等效磁极位置其实就是在气隙圆周均匀分布的若干个特殊位置上来回切换。由于在本发明步进式电动机上假如通以相应的对称正弦波电压驱动信号，就可以在气隙中产生一个旋转磁场，这个旋转磁场的等效磁极位置当然也会经过背景技术中所说的若干个特殊位置，如果把旋转磁场的等效磁极位于这几个特殊位置（定子极靴的中心线等“若干个位置”）时所对应的具有的驱动信号从对称正弦波电压驱动信号中找出来或分离出来，并给本发明步进式电动机的定子三相交流绕组6轮流通以这些信号，那么，其产生的励磁磁场的等效磁极，就会在气隙圆周的几个特殊位置来回转换，即产生了现有技术中步进电动机在通电时所产生的励磁磁场。由于本发明步进式电动机的转子和现有技术中步进电动机的转子结构形式相同，所以，本发明步进式电动机的转子也就会在驱动信号的作用下，像现有技术中步进电动机的转子一样运行。

下面举例说明本发明步进式电动机定子三相交流绕组上的驱动信号形式的获取：

假设，一个本发明步进式电动机为反应式步进电动机，其转子5的外圆周上均匀分布有m个转子小齿3，则相邻两转子小齿3的齿距角为360°/m。定子1的内圆周均匀分布有n个定子极靴4，则相邻两个定子极靴4之间的圆心角为360°/n。每个定子极靴4上均匀分布有k个定子小齿2，且相邻两个定子小齿2的齿距角也是360°/m。由于（360°/n）÷(360°/m ) =整数得数……余数角度（余数角度不能等于0°或1/2个齿距角），那么当某一个定子极靴4上的定子小齿2与转子小齿3对齐时，与该定子极靴4相邻的定子极靴4上的定子小齿2与转子小齿3错开的角度为余数角度或者是360°/m 减去余数角度二者中的较小者。这样，如果励磁磁场的等效磁极从一个极靴位置跳变到相邻一个极靴位置时，转子5将转过一个“错开的角度”。（至于转子小齿3与定子小齿2的齿数，这里实际上模仿了现有技术中步进电动机转子齿与定子极靴上的小齿与“错开的角度”（步距角）的关系。错开的角度就是一种步距角）。

因为本发明步进式电动机定子结构形式与交流电动机的定子结构形式相同，如若给本发明步进式电动机供以对称正弦波电压驱动信号，就可产生旋转磁场。把这个对称正弦波电压驱动信号的一个周期n等份，即t1-t2， t2-t3，…，tn-tn+1。由于旋转磁场的磁极位置与交流电压任意一相电压的相位在一个周期里是一一对应的关系，可以找到恰当的t1时刻，当给本发明步进式电动机的各相绕组加上t1时刻各相电压的瞬时值时，其产生的励磁磁场的等效磁极位置刚好在某一个定子极靴4的中心线上，使产生的磁极位置刚好在某一个定子极靴4的中心线上，现有技术中步进电动机在单拍通电方式（非细分方式）下产生的磁场磁极位置就在定子极靴的中心线上。但要做到这一点，因电动机定子绕组不同而不同，但对一个具体的电动机而言，本领域技术人员都能找到磁极正好在极靴中心线时的交流电压的瞬时值，或者说产生这些瞬时值的时刻。这样，当反复轮流给电动机通上其他t1、t2、t3、…、tn时刻的交流电压的瞬时值时，产生的等效磁极位置将反复轮流在其他各个定子极靴4的中心线上。每变换一次通电方式，电动机转子将转过一个上述“错开的角度”，即步距角。

其实从任何一个时刻或相位起，把供电电源的一个周期n等份（等份数等于定子极靴数），反复轮流通入各等份开始时对应的各相电压瞬时值，本发明步进式电动机仍然可以按每次转过一个“错开的角度”方式旋转，只不过每一“步”转子小齿3停留对齐的位置与等效磁极位置在极靴中心线处时转子停留对齐的位置有所不同。

如果想进行进一步的“细分”控制，只要把供电电源的一个周期n等份中的每一等份再分成若干等份，比如说r等份，即把供电电源的一个周期均分为n等份（等份数应是定子极靴4数量的整数倍，否则，可能会产生“错步”失步现象），并按前述方法获得各个等份时段里所应加的各相电压值，反复轮流给本发明步进式电动机施加这些电压值，步进式电动机的转子5将每次转过上述“错开的角度”的1/r的角度。这时候，相邻的两个时间段里当在绕组上依次施加各自相应驱动信号后依次形成的两个等效磁极位置所对应的转子小齿3错开了上述“错开的角度”的1/r的角度。

电压驱动信号是一组组依次轮流加在绕组上的与“步”（“步”指的是当定子绕组每变换一次所加的驱动信号时，转子转过一个角度（步距角），停留在一个新的位置上，那个位置就是电动机的一个步）相对应的直流电压驱动信号或等效于直流电压驱动信号的PWM驱动信号。某一“步”时各相绕组上直流电压的等效幅值（直流电压的等效幅值的意思是虽然实际信号是PWM信号，但其作用效果和这么大幅值的直流电压的效果是一样的）等于当给定子各相绕组通上对称交流正弦波电压时所形成的旋转磁场的磁极位置在某一瞬间旋转经过当步进式电动机处于该“步”时所应具有的励磁磁场磁极位置时，加在各相绕组上的交流电压的瞬时值。

本发明步进式电动机的定子各相绕组的电压驱动信号是一组组依次轮流加在绕组上的与“步”相对应的直流电压驱动信号或等效于直流电压驱动信号的PWM驱动信号。某一“步”时各相绕组上直流电压的等效幅值（直流电压的等效幅值的意思是虽然实际信号是PWM信号，但其作用效果和这么大幅值的直流电压的效果是一样的）等于当给定子各相绕组通上对称交流正弦波电压时所形成的旋转磁场的磁极位置在某一瞬间旋转经过当步进电动机处于该“步”时所应具有的励磁磁场磁极位置时，加在各相绕组上的交流电压的瞬时值。

实施例1

如图2所示，本发明步进式电动机一种实施例，其定子铁芯上有六个定子线槽8，线槽中嵌的绕组为三相异步电动机的定子交流绕组。转子5采用现有技术中反应式步进电动机的转子，沿转子5的外圆周均匀分布有40个转子小齿3，相邻两个转子小齿3的齿距角为360°/40=9°。每个定子极靴4上分布有五个定子小齿2，相邻两个定子小齿2的齿距角也为9°。这样当转子小齿3与A-A线上两个定子极靴4上的定子小齿2对齐时，转子小齿3与B-B线上两个定子极靴4上的定子小齿2错开了（1/3）×9°= 3°。（按照上面介绍的方法，（360°/n）÷(360°/m ) = （360°/6）÷(360°/40 ) = 60°/ 9° = 6（倍）……6°，而6°大于齿距角的一半4.5°；所以，“错开的角度”取：“余数角度6°”与“齿距角–余数角度= 9°－6° = 3°”中数值小的那一个，即取3°）。

对图2所示的步进式电动机，若通上对称三相交流正弦波电压，当交流电压经过一个周期时，气隙中的旋转磁场将刚好旋转一周。从任何一个时刻起，将三相交流正弦波的一个周期均分为6等份。例如在图3（a）中，把从t1（t1时刻或者说ωt1=30°开始分，可以使产生的磁场磁极位置在定子极靴4的中心线上）时刻起的一个周期均分为6等份：t1～t2、t2～t3、t3～t4、t4～t5、t5～t6和t6～t7。在t1～t2时段，给a、b、c三相绕组一直通以图3（a）中t1时刻三相电压的瞬时值，即：

Ua=Umax×sin（ωt1）= Umax×sin（30°）

Ub=Umax×sin（ωt1－120°）= Umax*×sin（- 90°）

Uc = Umax×sin（ωt1+120°）= Umax×sin150°

此时，形成的磁场磁极对在B-B线上。转子小齿3与B-B线上定子极靴4上的定子小齿2对齐。转子小齿3与A-A线上定子极靴4上的定子小齿2错开3°。

在t2～t3时段，给a、b、c三相绕组一直通以图3（a）中t2时刻三相电压的瞬时值，即：

Ua=Umax×sin（ωt2）= Umax×sin（90°）

Ub=Umax×sin（ωt₂ - 120°）= Umax×sin（- 30°）

Uc = Umax×sin（ωt2 + 120°）= Umax×sin（210°）

此时，形成的磁场磁极对在A-A线上。转子5将逆时针转过3°，使转子小齿3与B-B线上定子极靴4上的定子小齿2对齐。

在t3～t4时段，给a、b、c三相绕组一直通以图3（a）中t3时刻三相电压的瞬时值，即：

Ua=Umax×sin（ωt3）= Umax×sin（150°）

Ub=Umax×sin（ωt3 - 120°）= Umax×sin（+ 30°）

Uc = Umax×sin（ωt3 + 120°）= Umax×sin（270°）

此时，形成的磁场磁极对在C-C线上。转子将逆时针再转过3°，使转子小齿3与C-C线上定子极靴4上的定子小齿2对齐。

图3（a）为当a相电压从相角30°开始将三相交流电压的每一个周期都均分为6等分的三相电压驱动信号电压波形，a相电压从30°开始等份，可以使当通上下面图3（b）、图3（c）、图3（d）所示信号时，产生的磁场磁极位置在极靴中心线位置上，图3（b）为实施例1中步进式电动机a相绕组所应加的由图3（a）推导出的所示各个均分时间段内的电压的波形图，图3（c）为实施例1中步进式电机机b相绕组所应加的由图3（a）所推导出的所示各个均分时间段内的电压的波形图，图3（d）为实施例1中步进式电机机c相绕组所应加的由图3（a）所推导出的所示各个均分时间段内的电压的波形图，

各个时间段里给实施例1所示步进式电动机施加的驱动信号幅值及产生的等效磁极位置对应关系，如表1所示。

表1 给本发明电动机加的驱动信号幅值及产生的等效磁极位置对应关系表

Umax表示驱动电压最大幅值，即振幅。

按表1（表1其实就是将上面表达式中a相相角、各个时间段、各相电压幅值、产生的磁极位置对应关系进行列表）循环轮流给三相绕组通电，则本发明步进式电动机将沿逆时针方向每次转过3°的步距角；若按表1数据反方向给绕组通电，则本发明步进式电动机将沿顺时针方向转动，每次转过3°。

若对本发明步进式电动机进行进一步的细分控制，可以将正弦波交流电的一个周期的6等份t1～t2、t2～t3、t3～t4、t4～t5、t5～t6和t6～t7中的每一等份再划分为若干等份，比如r等份，也就是将一个周期划分为6×r等份，并按上述方法获得各个等份时段里所应施加的各相电压值，反复轮流给本发明步进式电动机施加这些电压值，步进式电动机的转子5将每次转过“错开的角度”的1/r的角度，即每次转过3°/r 的角度。

图4（a）所示为在t1～t1时段，a、b、c三相交流绕组分别通以图3（a）中当t = t1时三相电压的瞬时值，这些瞬时值分别就是在t1～t2时段在图3（b）、图3（c）、图3（d）中的Ua、Ub、Uc。符号

、

表示通入电压时在对应绕组上产生的电流的方向，

表示电流从外沿纸面法向流向纸里。符号

表示电流从纸里面沿法向流向纸外。此时产生的励磁磁场的磁极位置在图4（a）所示的B-B线上，磁极极性（N、S）见图中所示，可由右手定则确定。图4（a）～图4（f）中的符号

、

都表示相同的含义。

图4（b）所示为在t2～t3时段，a、b、c三相交流绕组分别通以图3（a）中当t = t2时三相电压的瞬时值，这些瞬时值分别就是在t2～t3时段在图3（b）、图3（c）、图3（d）中的Ua、Ub、Uc。此时产生的励磁磁场的磁极位置在图4（b）所示的A-A线上。

图4（c）所示为在t3～t4时段，a、b、c三相交流绕组分别通以图3（a）中当t = t3时三相电压的瞬时值，这些瞬时值分别就是在t3～t4时段在图3（b）、图3（c）、图3（d）中的Ua、Ub、Uc。此时产生的励磁磁场的磁极位置在图4（c）所示的C-C线上。

图4（d）所示为在t4～t5时段，a、b、c三相交流绕组分别通以图3（a）中当t = t4时三相电压的瞬时值，这些瞬时值分别就是在t4～t5时段在图3（b）、图3（c）、图3（d）中的Ua、Ub、Uc。此时产生的励磁磁场的磁极位置在图4（d）所示的B-B线上。

图4（e）所示为在t5～t6时段，a、b、c三相交流绕组分别通以图3（a）中当t = t5时三相电压的瞬时值，这些瞬时值分别就是在t4～t5时段在图3（b）、图3（c）、图3（d）中的Ua、Ub、Uc。此时产生的励磁磁场的磁极位置在图4（e）所示的A-A线上。

图4（f）所示为在t6～t7时段，a、b、c三相交流绕组分别通以图3（a）中当t = t6时三相电压的瞬时值，这些瞬时值分别就是在t4～t5时段在图3（b）、图3（c）、图3（d）中的Ua、Ub、Uc。此时产生的励磁磁场的磁极位置在图4（f）所示的C-C线上。

实施例2

若本发明步进式电动机为反应式步进电动机，其转子5的外圆周上均布有m个转子小齿3，则相邻两个转子小齿3的齿距角为360°/m。定子1内圆周均布有n个定子极靴4，则相邻两个定子极靴4之间的圆心角为360°/n。每个定子极靴4上均布有k个定子小齿2，且相邻两个定子小齿2之间的齿距角也是360°/ m ，由于（360°/n）÷(360°/ m ) = 整数得数……余数角度（余数角度不能等于0°或1/2个齿距角），那么当某一个定子极靴4上的定子小齿2与转子小齿3对齐时，与该定子极靴4相邻的定子极靴4上的定子小齿2则与转子小齿3错开的角度为：“余数角度”或者是“（360°/ m）–余数角度”二者中的较小者。这样，如果励磁磁场的等效磁极从一个极靴位置跳变到相邻一个极靴位置，转子5将转过一个“错开的角度”。由于步进电动机定子结构为交流电动机的定子结构，如若给步进式电动机供以对称正弦波电压驱动信号，就可产生旋转磁场。把这个对称正弦波电压驱动信号的一个周期n等份，即t1～t2， t2～t3，…, tn～tn+1。由于旋转磁场的磁极位置与交流电压任意一相电压的相位在一个周期里是一一对应的关系，可以找到恰当的t1时刻，使当给步进式电动机的各相绕组加上t1时刻各相电压的瞬时值时，其产生的励磁磁场的等效磁极位置刚好在某一个定子极靴4的中心线上。这样，当反复轮流给步进式电动机通上其他t1、t2、t3、…、tn时刻的瞬时值时，产生的等效磁极位置将反复轮流在其他各个定子极靴4的中心线上。每变换一次通电方式，转子5将转过一个“错开的角度”，即转过一个步距角。

其实从任何一个时刻或相位起，把供电电源的一个周期n等份（等份数等于定子极靴数），反复轮流通入各等份开始时对应的各相电压瞬时值，步进式电动机仍然可以按每次转过一个“错开的角度”方式旋转，只不过每一“步”转子齿停留对齐的位置与产生的励磁磁场的等效磁极位置在极靴处时转子停留对齐的位置有所不同。

如果进一步的“细分”控制，只要把供电电源的一个周期n等份后的每一等份再分成若干等份，比如说r等份，即把供电电源的一个周期均分为n×r等份，（等份数应是定子极靴数量的整数倍，否则，可能会产生“错步”、失步现象）并按上述方法获得各个等份时段里所应加的各相电压值，反复轮流给电动机加这些电压值，步进电动机的转子将每次转过“错开的角度”的1/r的角度。

Claims (1)

1.一种步进式电动机细分控制方法，其特征在于，该方法具体为：

1）取包括定子（1）和转子（5）的步进式电动机，定子（1）的结构与交流异步电动机定子的结构完全相同或类似，转子（5）的结构与步进电动机转子的结构完全相同；定子（1）的铁芯上均布有至少六个定子线槽（8），定子线槽（8）与定子（1）内孔连通，至少六个定子线槽（8）将定子（1）铁芯的内壁分成数量与定子线槽（8）数量相同的多个部分，每个部分为一个定子极靴（4），定子极靴（4）上均布有多个定子小齿（2），定子线槽（8）内安装有定子三相交流绕组（6）；转子（5）由电机轴（7）和转子芯体组成，转子芯体外壁上均布有多个转子小齿（3）；相邻两个定子小齿（2）的齿距角与相邻两个转子小齿（3）的齿距角相同；

设转子（5）的外圆周上均匀分布有m个转子小齿（3），相邻两转子小齿（3）的齿距角为360°/m；定子（1）的内圆周均匀分布有n个定子极靴（4），则相邻两个定子极靴（4）之间的圆心角为360°/n；每个定子极靴（4）上均匀分布有k个定子小齿（2），且相邻两个定子小齿（2）的齿距角为360°/m；则(360°/n)÷(360°/m ) =整数得数……余数角度，该余数角度不等于0°或1/2个齿距角；当某一个定子极靴（4）上的定子小齿（2）与转子小齿（3）对齐时，与该定子极靴（4）相邻的定子极靴（4）上的定子小齿（2）与转子小齿（3）错开的角度为余数角度或者是360°/m 减去余数角度二者中的较小者；这样，励磁磁场的等效磁极从一个极靴位置跳变到相邻极靴位置时，转子（5）转过一个“错开的角度”；

该步进式电动机是将交流电动机的定子和步进电动机的转子相结合；在定子三相交流绕组通上驱动信号时，产生步进电动机需要的励磁磁场，实现步进电动机励磁磁场的另一种生成方法；

2）将正弦波电压驱动信号的一个周期n等份，等份的数量等于定子极靴（4）的数量；给步进式电动机反复轮流通上各等份开始时刻对应的相电压瞬时值，产生的等效磁极位置反复轮流在其他各个定子极靴（4）的中心线上，每变换一次通电方式，转子（5）转过一个“错开的角度”；

或者，将正弦波电压驱动信号的一个周期n×r等份后，给步进式电动机反复轮流通上各等份开始时刻对应的相电压瞬时值，每变换一次通电方式，转子（5）转过“错开的角度”的1/r的角度；

对称正弦波电压驱动信号的一个周期n等份，再将每一等份分成若干r等份后，该周期在最终等份数为定子极靴（4）数量的整数倍；

所述的对称正弦波电压驱动信号，是一组组依次轮流加在绕组上的与“步”相对应的直流电压驱动信号或等效于直流电压驱动信号的PWM驱动信号，某一“步”时各相绕组上直流电压的等效幅值等于当给定子各相绕组通上对称交流正弦波电压时所形成的旋转磁场的磁极位置在某一瞬间旋转经过当步进电动机处于该“步”时所应具有的励磁磁场磁极位置时，加在各相绕组上的交流电压的瞬时值。

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