混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點，分為兩相和五相，兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為 0.72度，這種步進電機的應用最為廣泛。

　　在《HB型混合式步進電機的結(jié)構(gòu)和工作原理詳解》我們已經(jīng)詳細的了解到了它的結(jié)構(gòu)及工作原理，接下來小編將帶領大家來詳細了解一下HB型混合式步進電機與相數(shù)、轉(zhuǎn)子齒數(shù)、主極數(shù)的關系。本文首先介紹的是步進電機相數(shù)、轉(zhuǎn)子齒數(shù)和主極數(shù)的表達式，其次介紹了相內(nèi)及相間磁路的一般形式。

　　步進電機相數(shù)、轉(zhuǎn)子齒數(shù)和主極數(shù)的表達式

　　如HB型步進電機為P相，轉(zhuǎn)子齒數(shù)則依據(jù)式θs=180°/PNr可知其步距角久為θs=180°/PNr。此時，定子1相主極數(shù)（A“杠A”相的總和）為m個，均勻配置，其內(nèi)徑配置的多個細齒齒數(shù)相同。轉(zhuǎn)子永久磁鐵產(chǎn)生磁通的磁路如下圖中的虛線所示，在A“杠A”間形成閉合磁路。與后面敘述的三相HB和五相HB型等奇數(shù)相不完全相同，在A“杠A”間不能形成閉合磁路，需要跨接到B相、C相等其他相形成閉合磁路。前者被稱為相內(nèi)磁路式，后者稱為相間磁路式。

　　兩相HB型步進電機皆為相內(nèi)磁路，而三相HB型步進電機存在相內(nèi)磁路和相間磁路兩種形式。下圖為三相HB型步進電機，有6個磁極，極上并沒有小齒，轉(zhuǎn)子齒數(shù)也少，此圖描述了定子和轉(zhuǎn)子的磁通路徑，其中（a）為相內(nèi)磁路，（b）為相間磁路。

　　例如圖（a）相內(nèi)磁路的情況，定子主極A1與相鄰B相的B1或C相的C2，向下一相激磁時，會對與A1同極性的轉(zhuǎn)子齒產(chǎn)生吸引力。在永久磁鐵后側(cè)的五個轉(zhuǎn)子齒用剖面線表示，其與前側(cè)的轉(zhuǎn)子齒極性相反。同樣圖（b）為相間磁路，定子主極A1與相鄰B相的B1或C相的C2，向下一相激磁時，會對與A1異性的轉(zhuǎn)子齒產(chǎn)生吸引力。永久磁鐵后側(cè)的四個轉(zhuǎn)子齒用剖面線表示，與前側(cè)轉(zhuǎn)子齒極性相反，與（a）磁路相同。

　　相內(nèi)磁路的一般形式

　　如下圖（a）為相內(nèi)磁路，主磁極共有mP個，由于節(jié)距相等，相鄰相的A相和B相之間的節(jié)距①為360°/mP。當A相通激磁電流時，其磁極與轉(zhuǎn)子極性相反的齒相對應，當再給B相通電，并在B磁極上產(chǎn)生與A相相同的極性時，轉(zhuǎn)子齒轉(zhuǎn)動到B相上。為簡化起見，圖中A、B相定子齒由多齒簡化為單齒。

　　此時，與A相相對的轉(zhuǎn)子齒與B相其次要相對的轉(zhuǎn)子齒的節(jié)距②如圖所示為360°n/Nr（n為整數(shù)），則步距角為①與②之差：

　　將式θs=180°/PNr代入上式中：

　　Nr=m（nP±1/2）

　　此為相內(nèi)磁路時，轉(zhuǎn)子齒Nr與相數(shù)P、主極數(shù)m的表達式。上式中Nr必為整數(shù)，否則沒有意義。此時要注意m必須為偶數(shù)。

　　兩相HB型混合式步進電機，當P=2時，主極為8（m=4）代入上式，得：Nr=8n±2

　　此為兩相HB型混合式步進電機的關系式。兩相HB型步進電機的步距角為通常的1. 8°，將n=6代入上式，得Nr=50。

　　兩相HB型混合式步進電機定子主極為8，轉(zhuǎn)子齒為50個的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

　　兩相HB型步進電機的步距角為0.9°，定子主極為16，m=8，n=6，得轉(zhuǎn)子齒為100個的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

　　兩相3.6°步進電機定子主極為4（在定轉(zhuǎn)子間會產(chǎn)生不平衡電磁力，所以不鼓勵使用此結(jié)構(gòu)）時，依式Nr=m（nP±1/2），當P = 2，m=2，n=6時，得Nr=25。 小圖為兩相，定子4主極，3.6°的步進電機結(jié)構(gòu)，其外形為42mm步進電機， 用于5寸48TPI的FDD（軟盤驅(qū)動器）上。當為三相時，由式Nr=m（nP±1/2），m=4，n=4，P=3，得Nr=50。定子主極數(shù)為mP=12，步距角θs為1.2°。

　　相間磁路的一般形式

　　上圖：不同磁路與步距之間的關系中圖（b）為相間磁路，定子節(jié)距相等，主極數(shù)合計為mP個，相鄰 A相和B相之間的節(jié)距①與相內(nèi)磁路節(jié)距相同，為360°/mP。A相激磁，與其極性相反的轉(zhuǎn)子齒相對吸引。其次給B相激磁產(chǎn)生與A相相同的極性，吸引相應的轉(zhuǎn)子齒。為便于理解，將多齒結(jié)構(gòu)簡化為單齒結(jié)構(gòu)。

　　此時，與A相所對轉(zhuǎn)子齒和B相將相對的轉(zhuǎn)子齒之間的節(jié)距②為360°（n±1/2）/Nr（n整數(shù)），如圖所示。故步距角為①和②之差：

　　如相間磁路為三相，令P=3，則：

　　Nr=m（3n±1）

　　三相時，主磁極為3的倍數(shù)，最簡單的三相3主極時，m=1變成下式：

　　Nr=3n±1

　　下圖為n=3，Nr=8的結(jié)構(gòu)圖，用上式Nr=3n±1和θs=180°/PNr，可計算求得Nr和θs，如下表所示。

　　設計時要注意，三主極的HB型步進電機會產(chǎn)生不平衡電磁力。由于只用三個線圈，所以對用于低價電動機的應用場合很有吸引力。

　　三相，定子6主極時，m=2，得下式：Nr=2（3n±1）。n=3，Nr=16，步距角3.75°的電機結(jié)構(gòu)如下圖所示。

　　三相，定子9主極時，m=3，則Nr=3（3n±1）。n=7，Nr=60，步距角1°的電機，軸向剖視如下圖所示。

　　三相，定子12主極時，m=4，則Nr=4（3n±1）。n=8，Nr=100，步距角0.6°的步進電機軸向剖視圖如下圖所示：

　　上述簡要介紹了相內(nèi)磁路和相間磁路，以及定子主極等節(jié)距對稱情況下HB型混合式步進電機的相數(shù)、主極數(shù)和轉(zhuǎn)子齒數(shù)之間的關系表達式。不僅設計電機時要了解這些基本原理，而且使用電機時也要系統(tǒng)了解電機的結(jié)構(gòu)、性能、外形尺寸，并能夠依據(jù)相數(shù)和步距角推出電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)及解決問題的方法。