步進(jìn)電機(jī)已成為除直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)以外的第三類電機(jī)。傳統(tǒng)電機(jī)作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置,在人類的生產(chǎn)和生活進(jìn)入電氣化過程中起著關(guān)鍵的作用。可是在人類社會(huì)進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)代的今天,傳統(tǒng)電機(jī)的功能已不能滿足工廠自動(dòng)化和辦公自動(dòng)化等各種運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的要求。為適應(yīng)這些要求,發(fā)展了一系列新的具備控制功能的電機(jī)系統(tǒng),其中較有自己特點(diǎn),且應(yīng)用十分廣泛的一類便是步進(jìn)電機(jī)。
步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)工業(yè)密切相關(guān)。自從步進(jìn)電機(jī)在計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中取代小型直流電機(jī)以后,使其設(shè)備的性能提高,很快地促進(jìn)了步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展。另一方面,微型計(jì)算機(jī)和數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展,又將作為數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行部件的步進(jìn)電機(jī)推廣應(yīng)用到其他領(lǐng)域,如電加工機(jī)床、小功率機(jī)械加工機(jī)床、測量儀器、光學(xué)和醫(yī)療儀器以及包裝機(jī)械等。
任何一種產(chǎn)品成熟的過程,基本上都是規(guī)格品種逐步統(tǒng)一和簡化的過程。現(xiàn)在,步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展已歸結(jié)為單段式結(jié)構(gòu)的磁阻式、混合式和爪極結(jié)構(gòu)的永磁式三類。爪極電機(jī)價(jià)格便宜,性能指標(biāo)不高,混合式和磁阻式主要作為高分辨率電機(jī),由于混合式步進(jìn)電機(jī)具有控制功率小,運(yùn)行平穩(wěn)性較好而逐步處于主導(dǎo)地位。最典型的產(chǎn)品是二相8極50齒的電動(dòng)機(jī),步距角1.8°/0.9°(全步/半步);還有五相10極50齒和一些轉(zhuǎn)子100齒的二相和五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī),五相電機(jī)主要用于運(yùn)行性能較高的場合。到目前,工業(yè)發(fā)達(dá)國家的磁阻式步進(jìn)電機(jī)已極少見。
步進(jìn)電機(jī)最大的生產(chǎn)國是日本,如日本步進(jìn)公司、東方公司、SANYODENKI和MINEBEA及NPM公司等,特別是日本東方公司,無論是電機(jī)性能和外觀質(zhì)量,還是生產(chǎn)手段,都堪稱是世界上最好的。現(xiàn)在日本步進(jìn)電機(jī)年產(chǎn)量(含國外獨(dú)資公司)近2億臺(tái)。
另外的結(jié)論是HB型步進(jìn)電機(jī)更適合于低速大轉(zhuǎn)矩用途;RM型適用于平穩(wěn)運(yùn)行以及轉(zhuǎn)速大于1000r/min的用途;而PM型成本低,在低轉(zhuǎn)速時(shí)的振動(dòng)和高轉(zhuǎn)速時(shí)的大轉(zhuǎn)矩方面,三相PM型步進(jìn)電機(jī)比兩相電動(dòng)機(jī)的性能要好。
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