PM型步进马达的基本构造.docVIP

一．步进马达的概论 1.步进马达名称的由来---步进马达在英文有多种表达方式，（Stepping motor,Step 　　　motor,Stepper motor,Pulse motor ,但不管用什么样的方式表示，对中文而言，就是一步一步阶段性的动，也就是输入一个脉波，马达就会有一定的回转角度，所以在中文就称呼为步进马达。 2.步进马达的历史背景---1830年代文献上就有步进马达的记载，但它的性能非常的简单，考虑的只是单纯的动作而已，一直到1930年被应用在船舰遥控技术上，1960年代开始进入工作机械作定位用，更进一步1980年代生产量到3000万台，其中有80%使用在OA有关的产业上，1990年代随信息产业的快速发展，步进马达的使用量也跟着快速成长。3.步进马达的特征及用途---步进马达具体有下列的特征，所以可以广泛的应用在OA产品上。 3.1 可以作间隙性驱动、正转、逆转、变速以及微型驱动。 3.2 总回转角度与输入脉波的总数成正比，回转速度也与输入频率成正比。 3.3?因为与频率成正比例关系，所以可以利用数字信号来控制定位。 3.4 角度的误差小，而且不会积累误差。 3.5 在低速时具有高转矩的特性。 目前步进马达在各方面应用上主要针对它特征加以活用,以其间隙性动作为纸张传送,以及位置定位最多。 4.步进马达的定位 步进马达因具有优异的控制特性,而且可以达到数百瓦的输出功率,所以作为控制的动力源,具有非常高的价值.在马达的分类上步进马达是 属于较特殊的马达,因为它同时输入两种信号,一是DC电源,另一方面输入数字AC信号,但马达一般是依照电源来区分。 AC马达: 感应式马达 同步马达 交直流两用马达 DC马达: 有刷马达 无刷马达 步进马达 ?二．PM型步进马达的基本构造 1.马达的零件组件 步进马达的零件组件大体上是有转子组,定子组与其它配件所组成 2.转子组 ROTOR 轴,磁铁保持器,磁铁这三种零件组合 2.1轴心 步进马达属于无刷马达的一种,在可靠性上除了轴心与轴承相互磨损外,无其它因素存在,所以轴心材质及精度必须慎重的选择与控制,才能到高可靠的要求. 2.2磁铁保持器 针对马达惯性量的考虑,目前使用的材质有主要的三种,一为铝合金,二为铜制品,三为塑料制品.铝合金制造上有使用CNC车削,或者压铸成型后CNC车削,车削在大量生产时品质和生产量比塑料制品不容易控制,而且为了将低转子惯性量,大部分会将内部掏空降低重量。 2.3磁铁 钕帖硼 NdFeB ３．定子组（ＳＴＡＴＯＲ） ＰＭ型步进马达定子，一般是使用板金折曲成为多爪机型，由于是使用板金结构，所以无法获得较高的磁场，但构造及加工简单，是属于较简单的机型。定子的齿形精度直接影响马达的步进角误差，所以在加工技术和品质检验，必须要非常注意。 ４．完成 马达完成后，对马达基本特性的检验非常重要，一般检查标准是以马达规格承认书为依据，我们公司在生产时是采用２次１００％，全数检查，以确保马达品质。 三．步进马达的基本理论 　１．动作原理 步进马达的基本理论，与其它种类马达比较之下，并没有比较困难的地方，唯一最大的不同点，是它必须伴随驱动回路才能运转。 　　２．基本回路 步进马达如刚才所说的，它不像一般的ＤＣ马达一样，只要通上电源就可以使马达运转，它必须要有驱动回路来辅助。一般步进马达的驱动方式有单极性（ＵＮＩＰＯＬＡＲ）和双极性（ＢＩＰＯＬＡＲ）两种其中ＵＮＩＰＯＬＡＲ最普遍。 四．步进马达的基本特性 　　１．静特性 　　１－１角度变位与马达转矩特性 步进马达有一个非常重要的特性，它就是角度变位与马达转矩特性的相关曲线．马达在输入１相激磁状态，此时马达并没有回转，如果在马达出力轴施加一负载转矩，转矩使马达产生角度的变位，而马达本身会产生一力矩来平衡，当负载转矩增加时，变位角度就会增大，而马达所产生的力矩也相对的增大，在此比例增加的范围内，一般称呼为安定区域。可是当负载转矩持续增加到超过马达上午保持转矩值（ＨＯＬＤＩＮＧ　ＴＯＲＱＵＥ）时，马达此时会产生相反方向转矩，从安定领域转移到不安定点。使用步进马达大部分在安定领域范围内运作，也就是说负载转矩不可以超过马达的保持转矩，此时步进角度误差不受外部因素影响。 　　１－２马达在无激磁时的保持器的保持转矩（ＤＥＴＥＮＴ　ＴＯＲＱＵＥ） ＰＭ型步进马达转子是使用永久磁铁，在无激磁情况下，由于磁铁和齿形板之间相互引力作用，所以存在的保持转矩（ＤＥＴＥＮＴ　ＴＯＲＱＵＥ）ＤＥＴＥＮＴ　ＴＯＲＱＵＥ值会影响马达阻尼特性及加减功能，所以对于此值的管制非常的重要，而管理重点主要在于磁铁充磁后ＴＯＬＥＲＡＮＣＥ的管制。 　　２．动态性 马达在正常运转下会出现动态特性，而一般使用者会依照此特性，而一般使用者会依照此特性选择适当的马达。 　　２