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步進電動機

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       步進電動機已成為除直流電動機和交流電動機以外的第三類電動機。傳統電動機作為機電能量轉換裝置,在人類的生產和生活進入電氣化過程中起著關鍵的作用??墒窃谌祟惿鐣M入自動化時代的今天,傳統電動機的功能已不能滿足工廠自動化和辦公自動化等各種運動控制系統的要求。為適應這些要求,發展了一系列新的具備控制功能的電動機系統中华彩票app下载,其中較有自己特點中华彩票app下载,且應用十分廣泛的一類便是步進電動機。 步進電動機的發展與計算機工業密切相關。自從步進電動機在計算機外圍設備中取代小型直流電動機以后,使其設備的性能提高,很快地促進了步進電動機的發展中华彩票app下载。另一方面,微型計算機和數字控制技術的發展,又將作為數控系統執行部件的步進電動機推廣應用到其他領域中华彩票app下载,如電加工機床、小功率機械加工機床、測量儀器、光學和醫療儀器以及包裝機械等中华彩票app下载。 任何一種產{TodayHot}品成熟的過程中华彩票app下载,基本上都是規格品種逐步統一和簡化的過程?,F在,步進電動機的發展已歸結為單段式結構的磁阻式中华彩票app下载、混合式和爪極結構的永磁式三類。爪極電機價格便宜,性能指標不高,混合式和磁阻式主要作為高分辨率電動機,由于混合式步進電動機具有控制功率小,運行平穩性較好而逐步處于主導地位。最典型的產品是二相8極50齒的電動機,步距角1.8°/0.9°(全步/半步); 還有五相10極50齒和一些轉子100齒的二相和五相步進電動機,五相電動機主要用于運行性能較高的場合。到目前,工業發達國家的磁阻式步進電動機已極少見。 步進電動機最大的生產國是日本,如日本伺服公司、東方公司、SANYO DENKI和MINEBEA及NPM公司等,特別是日本東方公司,無論是電動機性能和外觀質量,還是生產手段中华彩票app下载,都堪稱是世界上最好的?,F在日本步進電動機年產量(含國外獨資公司)近2億臺。 德國也是世界上步進電動機生產大國。德國B.L.公司1994年五相混合式步進電動機專利期滿后,推出了新的三相混合式步進電動機系列,為定子6極轉子50齒結構,配套電流型驅動器,每轉步數為200、400、1000中华彩票app下载、2000中华彩票app下载、4000、10000和20000,它具有通常的二相和五相步進電動機的分辨率,還可以在此基礎上再10細分,分辨率提高10倍,這是一種很好的方案,充分運用了電流型驅動技術的功能,讓三相電動機同時具有二相和五相電動機的性能。 與此同時中华彩票app下载,日本伺服公司也推出了他們的三相混合式步進電動機。該公司阪正文博士研制了三種不同的永磁式三相步進電動機,即HB型(混合式)中华彩票app下载、RM性(定子和混合式相似,轉子則同永磁式環形磁鐵相似)和爪極PM型。將三相步進電動機同二相步進電動機進行比較后顯示: ⑴在獲得小步距角方面,三相電動機比二相電動機要好。 ⑵三相電動機的兩相勵磁最大保持力矩為√3T1(T1為單相勵磁轉矩)中华彩票app下载,而二相電動機為 √2T1中华彩票app下载,所以三相電動機的合成力矩大。 ⑶三相電動機的轉矩波動比二相電動機要小。 ⑷三相電動機連續2步用于半步的轉矩差比二相電動機的要小。 ⑸三相電動機繞組可以星形連接,三個終端驅動,勵磁電路晶體管6個; 而二相電動機是8個。 ⑹連續運轉時,由于三相步進電動機結構原因中华彩票app下载,磁通和電流的三次諧波被消除了,所以三相電動機的振動力矩比二相電動機的要小。 結論是顯而易見的中华彩票app下载。另外的結論是HB型電動機更適合于低速大轉矩用途;RM型適用于平穩運行以及轉速大于1000r/min的用途;而PM型成本低,在{HotTag}低轉速時的振動和高轉速時的大轉矩方面,三相PM型電動機比兩相電動機的性能要好。 因此,當前最有發展前景的當屬混合式步進電動機,而混合式電動機又向以下四個方向發展: 發展趨勢之一中华彩票app下载,是繼續沿著小型化的方向發展。隨著電動機本身應用領域的拓寬以及各類整機的不斷小型化中华彩票app下载,要求與之配套的電動機也必須越來越小,在57、42機座號的電動機應用了多年后中华彩票app下载,現在其機座號向39、35中华彩票app下载、30、25方向向下延伸。瑞士ESCAP公司最近還研制出外徑僅10mm的步進電動機中华彩票app下载。 發展趨勢之二,是改圓形電動機為方形電動機。由于電動機采用方型結構,使得轉子有可能設計得比圓形大,因而其力矩體積比將大為提高。同樣機座號的電動機,方形的力矩比圓形的將提高30%~40%。 發展趨勢之三中华彩票app下载,對電動機進行綜合設計。即把轉子位置傳感器中华彩票app下载,減速齒輪等和電動機本體綜合設計在一起,這樣使其能方便地組成一個閉環系統,因而具有更加優越的控制性能。 發展趨勢之四,向五相和三相電動機方向發展。目前廣泛應用的二相和四相電動機中华彩票app下载,其振動和噪聲較大中华彩票app下载,而五相和三相電動機具有優勢性。而就這兩種電動機而言中华彩票app下载,五相電動機的驅動電路比三相電動機復雜,因此三相電動機系統的性能價格比要比五相電動機更好一些中华彩票app下载。 我國的情況有所不同,直到20世紀80年代,一直是磁阻式步進電動機占統治地位,混合式步進電動機是80年代后期才開始發展,至今仍然是二種結構類型同時并存。盡管新的混合式步進電動機完全可能替代磁阻式電動機,但磁阻式電動機的整機獲得了長期應用中华彩票app下载,對于它的技術也較為熟悉中华彩票app下载,特別是典型的混合式步進電動機的步距角(0.9°/1.8°)與典型的磁阻式電動機的步距角(0.75°/1.5°)不一樣,用戶改變這種產品結構不是很容易的中华彩票app下载,這就使得兩種機型并存的局面難以在較短時間內改變。這種現狀對步進電動機的發展是不利的。


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