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          雙層和三層混合式步進電機是不是工業應用中最受歡迎的?

          發表時間:2021-10-24 17:00【 閱讀量:-

            在三種主要的步進電機設計中——永磁、可變磁阻和混合-混合步進電機可以說是工業應用中最受歡迎的,結合了永磁和可變磁阻的最佳性能特點。


            混合式步進電機由一個轉子組成,轉子由兩部分或兩個杯組成,其間有一個永磁體。這導致杯子被軸向磁化-一個杯子被極化到北方,另一個杯子被極化到南方。轉子杯的表面具有精確研磨的齒(通常每個杯50或100個齒),并且杯與兩組齒之間的齒距偏移對齊。

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            在混合式步進電機中,定子磁極也是帶齒的。當步進驅動器向定子傳輸脈沖時,這些磁極被磁化,導致轉子旋轉,從而對齊轉子和定子的齒(ns或SN)。


            這種混合設計,轉子和定子上都有齒,允許電機優化磁通量,從而產生比永磁體或可變磁阻設計更高的扭矩?;旌鲜讲竭M電機在全步進模式下也能實現小至0.72度的步距角,并且比其他設計運行速度更高。


            盡管專有設計和生產方法允許制造商優化其混合式步進電機的扭矩輸出(以及步進精度和速度特性),但扭矩的產生仍然與電機的框架尺寸密切相關。


            步進電機通常符合框架尺寸標準,該標準規定了安裝尺寸,如法蘭尺寸和螺栓圓直徑。然而,標準沒有涵蓋的一個維度是電機的長度。對于給定的框架尺寸,電機長度的這種靈活性為制造商提供了另一種選擇,即通過制造具有更長堆疊長度的電機來增加特定尺寸的步進電機的扭矩。例如,雙層和三層步進電機現在是許多制造商的常見產品。

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            雙疊層和三疊層混合式步進電機只有多個首尾相連的轉子和定子。由于有多個轉子和定子部件,電機可以在不增加機架尺寸的情況下產生更多的扭矩。只有電機的長度增加。(請注意,有些廠家也生產四重步進電機,如下圖。)

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            然而,在雙層和三層(以及四層)步進電機設計中,與單層設計相比,隨著速度的增加,扭矩下降得更快。這是因為增加的轉子和定子零件也會增加電機的電感。更高的電感意味著電機的電氣時間常數(繞組中的電流達到最大值的63%所需的時間)也會增加。當步進電機高速運行時,高電氣時間常數意味著沒有足夠的時間使電流(因此,轉矩)在電機的每一步中達到最大值,導致轉矩隨著速度的降低而增加。


            在不增加框架尺寸的情況下,增加步進電機扭矩的另一種方法是將齒輪箱與電機一起使用。增加變速箱不僅增加了從電機傳遞到負載的扭矩,而且在電機和負載之間提供了更好的慣性匹配。當連接到變速箱時,電機可以以更高的速度運行,這有助于減少或避免共振和振蕩。

          此文關鍵字:混合式步進電機
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