全書共9章。主要內(nèi)容包括:步進電機的分類、構造和原理、特性,步進電機的要素技術、驅(qū)動與控制,特性測定法,步進電機的選擇、在使用過程中遇到的問題及其對策,最后介紹步進電機在復印機、傳真機、攝影機、醫(yī)療器械等方面的應用。
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圖文并茂,講解詳細,是入門級好選擇
《步進電機應用技術》是關于步進電機使用方法的入門書。書中以圖、表和曲線說明為主,公式描述為輔,適合于步進電機的應用人員、大學電氣專業(yè)的學生、步進電機或同類電機的生產(chǎn)廠的設計研發(fā)和測試人員使用。
《步進電機應用技術》詳細介紹了步進電機相數(shù)、轉子齒數(shù)、主極數(shù)和轉速之間的關系,以及三相HB型步進電機、三相PM型步進電機、步進電機的選擇方法和使用方法等。
要想電機正常運轉,步進電機與驅(qū)動電路之間的連接是否正確是關鍵。如連接不當,電機會產(chǎn)生振動和噪音,容易出現(xiàn)失步現(xiàn)象!恫竭M電機應用技術》針對這些問題提出了一些解決措施。
作者自1965年進入日本伺服(股份)公司以來,一直親自動手開發(fā)、設計步進電機,先后開發(fā)了單相步進電機、兩相爪極PM型步進電機、三相vR型步進電機、兩相HB型步進電機、三相HB型、PM型和三相爪極PM型步進電機等產(chǎn)品。這些電機均得到實際應用。
作者曾經(jīng)調(diào)研過全球的主要電機客戶,并協(xié)助他們完善了步進電機的應用方案。同時,針對各種使用不當?shù)那闆r,積累了豐富的解決經(jīng)驗,并且對電機的很多特性進行了改善。
作者剛進入公司工作時,公司只能生產(chǎn)特殊用途的步進電機,幾乎沒有客戶愿意使用,所以步進電機每年生產(chǎn)量極少,直到1975年需求才急劇增加。增加的原因是因為計算機終端機的外圍設備、查詢機器等辦公設備上開始大量使用步進電機。主要是因為步進電機較適用于斷續(xù)工作形式,同時因為步進電機驅(qū)動電路的元器件——晶體管或IC芯片等半導體技術的進步,降低了生產(chǎn)成本,使步進電機整體價格下降。
特別是在1977年,美國生產(chǎn)的軟盤驅(qū)動器的磁頭(輸送筒驅(qū)動)開始使用步進電機,使小型步進電機的生產(chǎn)量急劇擴大。根據(jù)調(diào)查機構2002年度的統(tǒng)計,小型電機的世界總生產(chǎn)量超過40億個,其中10%為步進電機。與作者開始研發(fā)時1965年的產(chǎn)品數(shù)量相比,簡直不可思議。
目錄
第1章 什么足步進電機
1.1 步進電機的發(fā)展史 1
1.2 步進電機概要 -2
第2章 步進電機的分類、結構、原理
2.1 定子相數(shù)的分類、結構、原理 9
2.2 轉子的分類與結構 1 8
2.3 電機按相分類及其結構 36
2.4 HB型步進電機的轉子齒數(shù)與主極數(shù)之間的關系 37
2.5 RM型步進電機 43
2.6 直線步進電機 45
2.7 外轉子電機 47
2.8 軸向氣隙電機 49
第3章 步進電機的原理與特性
3.1 基礎理論 51
3.2 基本特性 55
第4章 步進電機的技術要點
4.1 永久磁鐵 61
4.2 磁性材料 67
4.3 絕緣材料與線圈 68
4.4 軸承 69
4.5 減速器 71
第5章 步進電機的驅(qū)動與控制
5.1 恒電壓驅(qū)動 73
5.2 恒電流驅(qū)動 74
5.3 單極驅(qū)動與雙極驅(qū)動 76
5.4 激磁方式 80
5.5 細分步進驅(qū)動 82
5.6 閉環(huán)控制 90
5.7 加速控制、減速控制 94
5.8 附加制動的驅(qū)動方法 96
5.9 三相步進電機的驅(qū)動電路 97
第6章 步進電機的特性測量方法
6.1 靜態(tài)特性 101
6.2 動態(tài)特性的測量法 105
6.3 步距角度精度的測量 107
6.4 暫態(tài)(阻尼)特性的測量 111
6 5 噪音和振動的測量 113
第7章 步進電機的選擇方法
7.1 電機種類的選擇 117
7.2 位置定位精度的選擇 120
7.3 從轉速方面來選擇 124
7.4 由轉速變化率來選擇 126
7.5 依據(jù)使用環(huán)境來選擇 127
7.6 選擇電機的計算方法 128
第8章 步進電機的使用方法與問題解決方案
8.1 增加動態(tài)轉矩的解決方法 133
8.2 降低振動噪音的解決方法 136
8.3 改善暫態(tài)特性的解決方法 142
8.4位置定位精度的解決方法 145
第9章 步進電機的應用
9.1 應用于復印機 149
9.2 應用于傳真機 150
9.3 應用于打字機 151
9.4 應用于FDD 153
9.5 應用于監(jiān)視攝影機 154
9.6 應用于照明裝置 156
9.7 應用于自動機械 157
9.8 應用于游戲機 157
9.9 應用于醫(yī)療機械 158
參考文獻 161
《步進電機應用技術》:
此種步進電機與HB型步進電機的比較如下:
。1)結構上,轉子磁通接近正弦波分布,即轉子沒有齒,所以氣隙磁通的分布接近正弦波,從而能降低振動和噪音,提高步距角的精度。
(2)由圖2.39看出,與定子所對轉子磁極的面積約為HB型轉子的兩倍,使交鏈磁通增大。HB型轉子表面齒槽關系只有50%,并且前后轉子齒之間相差1/2節(jié)距,而RM型轉子的表面100%通過有效磁通。
。3)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型步進電機的轉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。
。4)RM型的轉子表面因沒有HB型的軟磁材料,所以沒有磁阻、電感小,適用于高速運行。
從上述分析看出,該電機適用于高速、高輸出功率、低振動、低噪音場合。
與HB型比較,因磁極數(shù)的限制,難以達到高分辨率(微小步距角),所以要依據(jù)使用目的加以選擇。
2.RM型步進電機的特征與特性
使用同一個定子,當一相RM繞組通電時,其交鏈的磁通相當于HB的三相繞組的磁通。當三相RM型步進電機的轉子由外部轉矩驅(qū)動時,其相繞組的感應電壓的波形如圖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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