永磁式步进电动机的设计(永磁式步进电机的特点

1. 永磁式步进电机的特点

力矩电机----它是一种扁平型多极永磁直流电动机。

其电枢有较多的槽数、换向片数和串联导体数，以降低转矩脉动和转速脉动。力矩电动机有直流力矩电动机和交流力矩电动机两种。其中，直流力矩电动机的自感电抗很小，所以响应性很好；其输出力矩与输入电流成正比，与转子的速度和位置无关；它可以在接近堵转状态下直接和负载连接低速运行而不用齿轮减速，所以在负载的轴上能产生很高的力矩对惯性比，并能消除由于使用减速齿轮而产生的系统误差。交流力矩电动机又可以分为同步和异步两种，目前常用的是鼠笼型异步力矩电动机，它具有低转速和大力矩的特点。步进电机----步进电机是将相序脉冲信号转变为角移位的电机。其转速取决于脉冲信号的频率，相序脉冲由专用的驱动器产生,当步进驱动器接收到主控制器一个脉冲信号，它就驱动步进电机转动一个固定的角度，称为“步进角”，所以它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。那么只要在驱动器的输入不同频率的脉冲信号就可控制电机转速。步进电机主要应用于中低端的数控设备中,由于给它一个脉冲它才走一步,而每步移动相同的角度,因此,它每走一步所驱动的数控设备的各轴的位移量是固定的,不需要将各轴位移数据反馈回主控制器,所以步进电机的控制系统称为开环控制系统。伺服电机----电动机+位移传感器(编码器或电子尺)=伺服电机。理论上讲,任何电机+编码器都可组成伺服电机,但由于普通的交流电机、直流电机的调速、正反转控制不方便,所以现代数控设备中,伺服电机多采用直流无刷电机+旋转编码器组成。由伺服电机组成的伺服系统,多用于中高档数控设备中。在伺服控制系统中,各轴的位移传感将数据送回主控制器,好让主控制器知道各轴的位移量,所以伺服系统又称闭环控制系统。

2. 永磁同步电机和步进电机的特点

步进电机分三种：永磁式（ＰＭ），反应式（ＶＲ）和混合式（ＨＢ）　　永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；　　反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家８０年代已被淘汰。　　混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相四相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。

3. 永磁式步进电机工作原理

步进电机也叫步进器，它利用电磁学原理，将电能转换为机械能，人们早在20世纪20年代就开始使用这种电机。随着嵌入式系统(例如打印机、磁盘驱动器、玩具、雨刷、震动寻呼机、机械手臂和录像机等)的日益流行，步进电机的使用也开始暴增。不论在工业、军事、医疗、汽车还是娱乐业中，只要需要把某件物体从一个位置移动到另一个位置，步进电机就一定能派上用场。步进电机有许多种形状和尺寸，但不论形状和尺寸如何，它们都可以归为两类：可变磁阻步进电机和永磁步进电机。步进电机是由一组缠绕在电机固定部件--定子齿槽上的线圈驱动的。通常情况下，一根绕成圈状的金属丝叫做螺线管，而在电机中，绕在齿上的金属丝则叫做绕组、线圈、或相。

4. 永磁式步进电机的特点是

HB步进电机是节能电机。

HB型混合式步进电机结构为两个导磁圆盘中间夹着一个永磁圆柱体轴向串在一起，两个导磁圆盘的外圆齿节距相同，与前述的VR型可变磁阻反应式步进电机转子结构相同，其两个圆盘的齿错开1/2齿距安装，转子圆柱永磁体轴向充磁一端为N极，另一端为S极。

　　此种电机转子与前面叙述的PM型永磁步进电机转子从结构来看，PM型转子N极与S极分布于转子外表面，要提高分辨率，就要提高极对数，通常20mm的直径，转子可配置24极，如再增加极数，会增大漏磁通，降低电磁转矩；而HB型转子N极与S极分布在两个不同的软磁圆盘上，因此可以增加转子极数，从而提高分辨率，20mm的直径可配置100个极，并且磁极磁化为轴向，N极与S极在装配后两极磁化，所以充磁简单。

5. 永磁式步进电动机

a股以下公司做永磁电机：

1、英威腾002334：

公司参股宁波君纬电气有限公司，其经营特种稀土永磁电机及其控制系统、稀土永磁组件及传感器系统、自动化及光机电一体化设备、新能源设备及电气节能产品的研发、生产。

2、厦门钨业600549：

从近三年ROE来看，近三年ROE复合增长为7.47%，过去三年ROE最低为2019年的3.57%。

3、英洛华000795：

公司生产的电机系列产品主要包括直流、交流、无刷、步进、伺服及电动推杆等各类微特电机，其中部分产品为永磁电机。

4、德宏股份603701：

18年10月，公司拟4725万元认购森阳科技（代码835504）450万股，完成后，公司将持有其11.25%的股份。森阳科技主营稀土产品加工，矿产品经营；永磁电机研发、制造和销售。

6. 永磁式步进电机的特点是什么

永磁的步进电机已经淘汰。电机内部有磁铁的是永磁的，随着时间的推移，它会慢慢的消磁。生产成本低，结构简单。 混合的就不同，它也有部分磁性。通电时它会产生部分磁性。寿命长。

7. 永磁步进电机和混合步进电机的区别

广义上讲永磁电机是指使用了永磁体的电机，这类电机不需要励磁，大致可分为：永磁直流电机（有换向器），无刷直流电机（直流电机特性，电子换向），永磁同步电机（交流电机特性）等。永磁同步电机只是永磁电机的一个分类而已。另外电机的分类可从多个角度分析，如果从原理上看大致分三类：电压控制（直接转矩控制），例如有刷直流电机及无刷直流电机；频率控制（直接转速控制），例如感应电机以及同步电机等；磁场频率控制（利用对齐原则），例如步进电机。

8. 反应式步进电机和永磁式步进电机

步进电机按结构分类：步进电动机也叫脉冲电机，包括反应式步进电动机（VR）、永磁式步进电动机（PM）、混合式步进电动机（HB）等。

（1）反应式步进电动机：也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电动机。

其定子和转子均由软磁材料制成，定子上均匀分布的大磁极上装有多相励磁绕组，定、转子周边均匀分布小齿和槽，通电后利用磁导的变化产生转矩。

（2）永磁式步进电动机：通常电机转子由永磁材料制成，软磁材料制成的定子上有多相励磁绕组，定、转子周边没有小齿和槽，通电后利用永磁体与定子电流磁场相互作用产生转矩。

（3）混合式步进电动机：也叫永磁反应式、永磁感应式步进电动机，混合了永磁式和反应式的优点。其定子和四相反应式步进电动机没有区别（但同一相的两个磁极相对，且两个磁极上绕组产生的N、S极性必须相同），转子结构较为复杂（转子内部为圆柱形永磁铁，两端外套软磁材料，周边有小齿和槽）。

9. 永磁式步进电机的特点有哪些?

个人理解，永磁同步电机和直流无刷电机的极对数一般较少，而永磁步进电机为了提高开环定位精度和增大低速力矩，设计极对数较多（一般为50对极），这也导致了其反电势大，导致电流衰减快，从而导致力矩衰减大。

而力矩衰减在直流无刷电机和永磁同步电机中几乎忽略的（额定转速内）。永磁同步电机和直流无刷电机的却别在于控制方式上，我觉得本体上区别不大，永磁同步电机一般是采用高线束编码器做高精度，直流无刷电机一般采用低线束编码器加上霍尔传感器做一般精度伺服，但是转速范围大。

至于相数，永磁步进电机一般有两相、三相和五相，两相是用的最多的；永磁同步电机和直流无刷电机一般是三相。

10. 步进电机和永磁电机

步进电机型号和意义如下:

步进电机型号由4部分组成，分别代表机座号、电机类型（BYF代表混合式，BC代表反应式）、相数、电机转子齿数。

1、机座号：又叫电机外径，一共有28、42、57、86、110、130型号。

2、电机类型

反应式：定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。

永磁式：永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大（一般为7.5°或15°）。

混合式：混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。

3、相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。

4、转子齿数

转子齿数是指定转子铁芯上转子小齿的数量。转子齿数的不同会改变单相各个线圈之间的互补性；改变线圈所匝链的磁链的极性，对单相线圈磁链的谐波成分造成影响，进而对电机的谐波特性造成影响，还影响电机的功率密度。

扩展资料

步进电机有步距角（涉及到相数）、静转矩、及电流三大要素组成。 三大要素确定，步进电机的型号便确定下来了。

1、步距角的选择

电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率（当量）换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度（包括减速）。电机的步距角应等于或小于此角度。

2、静力矩的选择

静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时（一般由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。

3、电流的选择

静力矩一样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流。

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