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探讨直线步进电动机发展趋势

作者:admin发表时间:2017-12-08浏览量:179次

直线步进电动机的发展与计算机工业存在密切相关。自从直线步进电动机在计算机外围设备中取代小型直流电动机后,其设备的性能提高,促进了直线步进电动机的发展。另一方面,微型计算机与数字...
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直线步进电动机的发展与计算机工业存在密切相关。自从直线步进电动机在计算机外围设备中取代小型直流电动机后,其设备的性能提高,促进了直线步进电动机的发展。另一方面,微型计算机与数字控制技术的发展,又将是作为数控系统执行部件的直线步进电机应用到其它领域,例如电加工机床、小功率机械加工机床、测量仪器、光学和医疗仪器以及包装机械等。那么未来直线步进电机的趋势该何去何从呢?


任何一款产品在成熟的过程当中,都是规格品种逐步统一简化的过程。现阶段直线步进电机的发展已归结为单段式结构的磁阻式、混合式与爪极结构的永磁式三类。爪极电机价格便宜,性能指标不高,混合式与磁阻式主要作为高分辨率电动机,由于混合式直线步进电动机具备控制功率小,运行平稳性较好而逐步处于主导地位。最典型的产品是二相8极50齿的电动机,步距角1.8°/0.9°(全步/半步);以及还有五相10极50齿和一些转子100齿的二相和五相步进电动机、五相电动机主要用于运行性能较高的场合。截止目前,在工业比较发达的国家磁阻式直线步进电动机已经非常少见了。


直线步进电机最大的生产岛国是日本,如日本伺服公司、东方公司、SANYO DENKI和MINEBEA及NPM公司等,尤其是日本东方公司,无论是电动机性能与外观质量,还是生产手段,都堪称是世界上最好的。现在日本步进电动机年产量(含国外独资公司)近2亿台。

而另外的结论是HB型电动机更适合于低速大转矩用途;RM型适用于平稳运行以及转速大于1000r/min的用途;而PM型成本低,在低转速时的振动和高转速时的大转矩方面,三相PM型电动机比两相电动机的性能相对来说会好很多。


因此,当前最有发展前景的当属混合式直线步进电机,而混合式电动机又向以下四个方向发展:

发展趋势之一,是继续沿着小型化的方向发展。随着电动机自身应用领域的拓宽以及各类整机的不断小型化,要求与之配套的电动机也必须越来越小,在57、42机座号的电动机应用了多年后,现在其机座号向39、35、30、25方向向下延伸。瑞士ESCAP公司最近还研制出外径仅10mm的直线步进电动机。


发展趋势之二,是改圆形电动机为方形电动机。由于电动机采用方型结构,使得转子有可能设计得比圆形还大,因而其力矩体积比提高许多。同样机座号的电动机,方形的力矩比圆形的将提高30%~40%。


发展趋势之三,对电动机进行综合设计。即将转子位置传感器,减速齿轮等和电动机本体综合设计在一起,这样促使其能够方便地组成一个闭环系统,因而具有更加优越的控制性能。


发展趋势之四,向五相和三相电动机方向发展。目前广泛应用的二相和四相电动机,其振动与噪声较大,而五相和三相电动机具有优势性。而就这两种电动机而言,五相电动机的驱动电路比三相电动机更为精密且复杂,因此三相电动机系统的价格比要比五相电动机更低一些。


2017-12-08 179人浏览
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