步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用技術(shù)

前言

　　本書是關(guān)于步進(jìn)電機(jī)使用方法的入門書。書中以圖、表和曲線說明為主，公式描述為輔，適合于步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用人員、大學(xué)電氣專業(yè)的學(xué)生、步進(jìn)電機(jī)或同類電機(jī)的生產(chǎn)廠的設(shè)計(jì)研發(fā)和測(cè)試人員使用?！　”緯敿?xì)介紹了步進(jìn)電機(jī)相數(shù)、轉(zhuǎn)子齒數(shù)、主極數(shù)和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，以及三相HB型步進(jìn)電機(jī)、三相PM型步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)的選擇方法和使用方法等?！　∫腚姍C(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路之間的連接是否正確是關(guān)鍵。如連接不當(dāng)，電機(jī)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，容易出現(xiàn)失步現(xiàn)象。本書針對(duì)這些問題提出了一些解決措施。　　作者自1965年進(jìn)入日本伺服（股份）公司以來，一直親自動(dòng)手開發(fā)、設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)，先后開發(fā)了單相步進(jìn)電機(jī)、兩相爪極PM型步進(jìn)電機(jī)、三相vR型步進(jìn)電機(jī)、兩相HB型步進(jìn)電機(jī)、三相HB型、PM型和三相爪極PM型步進(jìn)電機(jī)等產(chǎn)品。這些電機(jī)均得到實(shí)際應(yīng)用。　　作者曾經(jīng)調(diào)研過全球的主要電機(jī)客戶，并協(xié)助他們完善了步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用方案。同時(shí)，針對(duì)各種使用不當(dāng)?shù)那闆r，積累了豐富的解決經(jīng)驗(yàn)，并且對(duì)電機(jī)的很多特性進(jìn)行了改善?！　∽髡邉傔M(jìn)入公司工作時(shí)，公司只能生產(chǎn)特殊用途的步進(jìn)電機(jī)，幾乎沒有客戶愿意使用，所以步進(jìn)電機(jī)每年生產(chǎn)量極少，直到1975年需求才急劇增加。增加的原因是因?yàn)橛?jì)算機(jī)終端機(jī)的外圍設(shè)備、查詢機(jī)器等辦公設(shè)備上開始大量使用步進(jìn)電機(jī)。主要是因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)較適用于斷續(xù)工作形式，同時(shí)因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的元器件——晶體管或IC芯片等半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，降低了生產(chǎn)成本，使步進(jìn)電機(jī)整體價(jià)格下降?！　√貏e是在1977年，美國(guó)生產(chǎn)的軟盤驅(qū)動(dòng)器的磁頭（輸送筒驅(qū)動(dòng)）開始使用步進(jìn)電機(jī)，使小型步進(jìn)電機(jī)的生產(chǎn)量急劇擴(kuò)大。根據(jù)調(diào)查機(jī)構(gòu)2002年度的統(tǒng)計(jì)，小型電機(jī)的世界總生產(chǎn)量超過40億個(gè)，其中10％為步進(jìn)電機(jī)。與作者開始研發(fā)時(shí)1965年的產(chǎn)品數(shù)量相比，簡(jiǎn)直不可思議。

內(nèi)容概要

本書是關(guān)于步進(jìn)電機(jī)使用方法的入門書。書中以圖、表和曲線說明為主，公式描述為輔，詳細(xì)介紹步進(jìn)電機(jī)相數(shù)、轉(zhuǎn)子齒數(shù)、主極數(shù)和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，以及三相HB型步進(jìn)電機(jī)、三相PM型步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)的選擇方法和使用方法等，并針對(duì)步進(jìn)電機(jī)的一些常見問題及故障提出了解決措施。    本書可供步進(jìn)電機(jī)維護(hù)人員、步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)和測(cè)試人員，工科院校機(jī)械、電機(jī)、電子等相關(guān)專業(yè)師生閱讀參考。

書籍目錄

第1章  什么是步進(jìn)電機(jī)  1.1  步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展史  1.2  步進(jìn)電機(jī)概要第2章  步進(jìn)電機(jī)的分類、結(jié)構(gòu)、原理  2.1  定子相數(shù)的分類、結(jié)構(gòu)、原理  2.2  轉(zhuǎn)子的分類與結(jié)構(gòu)  2.3  電機(jī)按相分類及其結(jié)構(gòu)  2.4  HB型步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子齒數(shù)與主極數(shù)之間的關(guān)系  2.5  RM型步進(jìn)電機(jī)  2.6  直線步進(jìn)電機(jī)  2.7  外轉(zhuǎn)子電機(jī)  2.8  軸向氣隙電機(jī)第3章  步進(jìn)電機(jī)的原理與特性  3.1  基礎(chǔ)理論  3.2  基本特性第4章  步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)要點(diǎn)  4.1  永久磁鐵  4.2  磁性材料  4.3  絕緣材料與線圈  4.4  軸  承  4.5  減速器第5章  步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)與控制  5.1  恒電壓驅(qū)動(dòng)  5.2  恒電流驅(qū)動(dòng)  5.3  單極驅(qū)動(dòng)與雙極驅(qū)動(dòng)  5.4  激磁方式  5.5  細(xì)分步進(jìn)驅(qū)動(dòng)  5.6  閉環(huán)控制  5.7  加速控制、減速控制  5.8  附加制動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方法  5.9  三相步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路第6章  步進(jìn)電機(jī)的特性測(cè)量方法  6.1  靜態(tài)特性  6.2  動(dòng)態(tài)特性的測(cè)量法  6.3  步距角度精度的測(cè)量  6.4  暫態(tài)(阻尼)特性的測(cè)量  6.5  噪音和振動(dòng)的測(cè)量第7章  步進(jìn)電機(jī)的選擇方法  7.1  電機(jī)種類的選擇  7.2  位置定位精度的選擇  7.3  從轉(zhuǎn)速方面來選擇  7.4  由轉(zhuǎn)速變化率來選擇  7.5  依據(jù)使用環(huán)境來選擇  7.6  選擇電機(jī)的計(jì)算方法第8章  步進(jìn)電機(jī)的使用方法與問題解決方案  8.1  增加動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的解決方法  8.2  降低振動(dòng)噪音的解決方法  8.3  改善暫態(tài)特性的解決方法  8.4  位置定位精度的解決方法第9章  步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用  9.1  應(yīng)用于復(fù)印機(jī)  9.2  應(yīng)用于傳真機(jī)  9.3  應(yīng)用于打字機(jī)  9.4  應(yīng)用于FDD  9.5  應(yīng)用于監(jiān)視攝影機(jī)  9.6  應(yīng)用于照明裝置  9.7  應(yīng)用于自動(dòng)機(jī)械  9.8  應(yīng)用于游戲機(jī)  9.9  應(yīng)用于醫(yī)療機(jī)械參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　此種步進(jìn)電機(jī)與HB型步進(jìn)電機(jī)的比較如下：　?。?）結(jié)構(gòu)上，轉(zhuǎn)子磁通接近正弦波分布，即轉(zhuǎn)子沒有齒，所以氣隙磁通的分布接近正弦波，從而能降低振動(dòng)和噪音，提高步距角的精度?！　。?）由圖2.39看出，與定子所對(duì)轉(zhuǎn)子磁極的面積約為HB型轉(zhuǎn)子的兩倍，使交鏈磁通增大。HB型轉(zhuǎn)子表面齒槽關(guān)系只有50％，并且前后轉(zhuǎn)子齒之間相差1／2節(jié)距，而RM型轉(zhuǎn)子的表面100％通過有效磁通。　?。?）HB型要通過軸向磁路形成三維磁路，并且定子鐵心疊片很厚，磁通要垂直穿過鐵心疊片；而RM型步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路垂直于輸出軸平面流通，定子磁路沿硅鋼片壓延方向形成，故磁路變短，磁阻減小?！　。?）RM型的轉(zhuǎn)子表面因沒有HB型的軟磁材料，所以沒有磁阻、電感小，適用于高速運(yùn)行?！　纳鲜龇治隹闯觯撾姍C(jī)適用于高速、高輸出功率、低振動(dòng)、低噪音場(chǎng)合?！　∨cHB型比較，因磁極數(shù)的限制，難以達(dá)到高分辨率（微小步距角），所以要依據(jù)使用目的加以選擇?！　?.RM型步進(jìn)電機(jī)的特征與特性　　使用同一個(gè)定子，當(dāng)一相RM繞組通電時(shí)，其交鏈的磁通相當(dāng)于HB的三相繞組的磁通。當(dāng)三相RM型步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子由外部轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)時(shí)，其相繞組的感應(yīng)電壓的波形如圖2.41所示，RM型的電壓波形接近正弦波，從而推出磁通的波形也是正弦波。

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無

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