VR型可变磁阻反应式步进电机的结构原理

转子由硅钢片或电工纯铁棒等导磁体构成，转子外表面为多齿结构（转子的齿槽在转动时产生磁阻变化故称为变磁阻电机，简称VR，也称反应式步进电机）。当定子线圈通电时，定子磁极磁化，吸引转子齿而产生转矩，使其移动一步。与永磁电机产生磁性吸引转矩和排斥转矩相比，VR型只产生吸引转矩。如下图所示VR型变磁阻反应式步进电机的结构和工作原理。图中的上图，定子上均匀分布了12个磁极，每个磁极相距30°，相差90°（间隔三个槽）的四个线圈组成一相绕组。转子齿数为8，当一相绕组通电时，其定子极吸引转子齿，使气隙磁阻最小达到静止位置。

下面，从步骤1到步骤3来说明VR型变磁阻反应式步进电机的工作原理。
第一步：为第1相线圈的简化图，剖面线表示第1相定子激磁，转子被第1相定子磁极吸引，转子齿转到定子磁极之下。
第二步：第1相绕组电流关闭，第2相绕组通电，转子逆时针旋转一步（15°)，旋转至第2相定子磁极之下停止。
VR变磁阻反应式步进电机的步距角不能直接用上一篇中的θs=180°/PNr公式来计算，而是式θs=180°/PNr计算值的两倍。即分辨率与永磁式比较，虽然转子齿数相同，但VR型只有 1/2。
第三步：同样给第3相绕组通电，转子同样逆时针旋转15°，与定子第3相磁极相对位置停止。下一刻，第1相绕组通电，又由步骤3的转子位置逆时针旋转15°到第1相定子磁极下，恢复到步骤1状态。依次进行不断切换激磁相，1相、2相、3相、1相……转子逆时针旋转。此为VR型步进电机的工作原理。
如顺时针方向旋转，换相顺序为1相、3相、2相。此时，步距角为转子齿节距的1/3，即齿节距被相数除得到步距角，输出转矩与永磁电机不同，其与激磁电流的平方成正比。
VR型变磁阻反应式步进电机因不使用永久磁铁，其定转子磁场强度与激磁电流成正比，要想增大磁场强度，就需要很大的激磁电流，因此，通常有较高温升。