步进电机应用技术

出版时间：2010-5  出版社：科学  作者：坂本正文  页数：162  译者：王自强  
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前言

　　本书是关于步进电机使用方法的入门书。书中以图、表和曲线说明为主，公式描述为辅，适合于步进电机的应用人员、大学电气专业的学生、步进电机或同类电机的生产厂的设计研发和测试人员使用。　　本书详细介绍了步进电机相数、转子齿数、主极数和转速之间的关系，以及三相HB型步进电机、三相PM型步进电机、步进电机的选择方法和使用方法等。　　要想电机正常运转，步进电机与驱动电路之间的连接是否正确是关键。如连接不当，电机会产生振动和噪音，容易出现失步现象。本书针对这些问题提出了一些解决措施。　　作者自1965年进入日本伺服（股份）公司以来，一直亲自动手开发、设计步进电机，先后开发了单相步进电机、两相爪极PM型步进电机、三相vR型步进电机、两相HB型步进电机、三相HB型、PM型和三相爪极PM型步进电机等产品。这些电机均得到实际应用。　　作者曾经调研过全球的主要电机客户，并协助他们完善了步进电机的应用方案。同时，针对各种使用不当的情况，积累了丰富的解决经验，并且对电机的很多特性进行了改善。　　作者刚进入公司工作时，公司只能生产特殊用途的步进电机，几乎没有客户愿意使用，所以步进电机每年生产量极少，直到1975年需求才急剧增加。增加的原因是因为计算机终端机的外围设备、查询机器等办公设备上开始大量使用步进电机。主要是因为步进电机较适用于断续工作形式，同时因为步进电机驱动电路的元器件——晶体管或IC芯片等半导体技术的进步，降低了生产成本，使步进电机整体价格下降。　　特别是在1977年，美国生产的软盘驱动器的磁头（输送筒驱动）开始使用步进电机，使小型步进电机的生产量急剧扩大。根据调查机构2002年度的统计，小型电机的世界总生产量超过40亿个，其中10％为步进电机。与作者开始研发时1965年的产品数量相比，简直不可思议。

内容概要

本书是关于步进电机使用方法的入门书。书中以图、表和曲线说明为主，公式描述为辅，详细介绍步进电机相数、转子齿数、主极数和转速之间的关系，以及三相HB型步进电机、三相PM型步进电机、步进电机的选择方法和使用方法等，并针对步进电机的一些常见问题及故障提出了解决措施。    本书可供步进电机维护人员、步进电机设计研发和测试人员，工科院校机械、电机、电子等相关专业师生阅读参考。

书籍目录

第1章  什么是步进电机  1.1  步进电机的发展史  1.2  步进电机概要第2章  步进电机的分类、结构、原理  2.1  定子相数的分类、结构、原理  2.2  转子的分类与结构  2.3  电机按相分类及其结构  2.4  HB型步进电机的转子齿数与主极数之间的关系  2.5  RM型步进电机  2.6  直线步进电机  2.7  外转子电机  2.8  轴向气隙电机第3章  步进电机的原理与特性  3.1  基础理论  3.2  基本特性第4章  步进电机的技术要点  4.1  永久磁铁  4.2  磁性材料  4.3  绝缘材料与线圈  4.4  轴  承  4.5  减速器第5章  步进电机的驱动与控制  5.1  恒电压驱动  5.2  恒电流驱动  5.3  单极驱动与双极驱动  5.4  激磁方式  5.5  细分步进驱动  5.6  闭环控制  5.7  加速控制、减速控制  5.8  附加制动的驱动方法  5.9  三相步进电机的驱动电路第6章  步进电机的特性测量方法  6.1  静态特性  6.2  动态特性的测量法  6.3  步距角度精度的测量  6.4  暂态(阻尼)特性的测量  6.5  噪音和振动的测量第7章  步进电机的选择方法  7.1  电机种类的选择  7.2  位置定位精度的选择  7.3  从转速方面来选择  7.4  由转速变化率来选择  7.5  依据使用环境来选择  7.6  选择电机的计算方法第8章  步进电机的使用方法与问题解决方案  8.1  增加动态转矩的解决方法  8.2  降低振动噪音的解决方法  8.3  改善暂态特性的解决方法  8.4  位置定位精度的解决方法第9章  步进电机的应用  9.1  应用于复印机  9.2  应用于传真机  9.3  应用于打字机  9.4  应用于FDD  9.5  应用于监视摄影机  9.6  应用于照明装置  9.7  应用于自动机械  9.8  应用于游戏机  9.9  应用于医疗机械参考文献

章节摘录

　　此种步进电机与HB型步进电机的比较如下：　　（1）结构上，转子磁通接近正弦波分布，即转子没有齿，所以气隙磁通的分布接近正弦波，从而能降低振动和噪音，提高步距角的精度。　　（2）由图2.39看出，与定子所对转子磁极的面积约为HB型转子的两倍，使交链磁通增大。HB型转子表面齿槽关系只有50％，并且前后转子齿之间相差1／2节距，而RM型转子的表面100％通过有效磁通。　　（3）HB型要通过轴向磁路形成三维磁路，并且定子铁心叠片很厚，磁通要垂直穿过铁心叠片；而RM型步进电机的转子磁路垂直于输出轴平面流通，定子磁路沿硅钢片压延方向形成，故磁路变短，磁阻减小。　　（4）RM型的转子表面因没有HB型的软磁材料，所以没有磁阻、电感小，适用于高速运行。　　从上述分析看出，该电机适用于高速、高输出功率、低振动、低噪音场合。　　与HB型比较，因磁极数的限制，难以达到高分辨率（微小步距角），所以要依据使用目的加以选择。　　2.RM型步进电机的特征与特性　　使用同一个定子，当一相RM绕组通电时，其交链的磁通相当于HB的三相绕组的磁通。当三相RM型步进电机的转子由外部转矩驱动时，其相绕组的感应电压的波形如图2.41所示，RM型的电压波形接近正弦波，从而推出磁通的波形也是正弦波。

用户评论 (总计70条)

•   适合技术应用人员，对步进电机有更深入的了解。
•   步进电机应用技术是本好书，值得购买
•   步进电机应用技术
•   介绍步进电机发展，什么的，实用
•   步进电机的科普读物，适合入门者！
•   对于从事机械专业的朋友来讲，是一本不错的书。这是一本日本的书籍，语言简单，道理很明确，没有大量的的微积分和图表，呵呵，我喜欢，是不错的入门书，当然单单上网查资料的话，也许不够全面，或者难度很难把握。书本的纸张略黄，还是老版的纸张感觉不错，字体大小合适，书中穿插一些帮助理解的，简单图和样品图片。很不错。
•   讲得很详细，书的质量也很好，值得买。
•   非常符合初学者的一本书，当当速度很快，书实用性很强，支持当当！
•   虽然我不喜欢日本人，但是日本人的技术确实值得我们学习，尤其是电子方面，这本书具有很强的实践性，基础而又不失重点，具有很高的指导价值。。
•   挺好的书，非常好。。。
•   很好的书，很好的书，很好的书，很好的书，
•   拿到书，还没来得及仔细品读，但看了一下目录，亚洲人写书的风格还蛮一致的。
•   书还可以的啦
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•   经典的教科书，适合有兴趣的自学，同时也是提高基础知识，扩展范围。
•   内容好，较深入讲解
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•   译者很有水平
•   科技活动较好的读物
•   不错的。正在学
•   给老公买的，看了，说不错
•   全是理论
•   既便宜有实用 讲的还可以
•   我是初学者，看过书后很不错，讲得很好，很简洁，也很容易懂。
•   质量好可以，还没有认真看
•   书本的页张很厚、质量很好！
•   看了学的蛮多东西的
•   well,
•   全是理论，哎
•   书中对步进电机的原理及应用领域做了较详细的阐述，值得阅读，总之，开卷有益！
•   对步进电机的分类以及原理特性和驱动控制等介绍都比较详细，虽然没有牵扯到具体的芯片应用设计，但还是很值得一看的
•   做电机的人员认真看看，步进电机技术。
•   步进电机的书很少
•   和伺服电机应用技术那本书一样，深入浅出，适合入门。
•   可惜这个系列的书只有2本，书内容还不错。可以买来看看
•   比较深奥，理论性很强，应用方面讲得较少。
•   看了几页，感觉这本书还不错。
•   内容很深的样子啊！努力学习中！
•   给同事买的，看了还行，目前这种技术性的书籍还比较少
•   习用生产，机器设备领域！
•   很不错 值得 信赖
•   还可以,比较薄,还没来得及看
•   比较实用的好书
•   老公喜欢，他说好
•   买了很久了，还好！
•   写的一般，不过开卷有益
•   讲的都很基础，容易明白
•   感觉还不错，挺好
•   步进电机虽然配了驱动器，但控制主要由PLC、MCS、ARM来执行；优点是价格较便宜，缺点是定位精度不高！
•   书的内容泛泛，全面但不够详细具体，有点象论文，毕竟是小小的一本
•   此书适合入门用，有点简单了
•   总体内容过于笼统，要是再具体点，加一些应用实例就好了。
•   不错的书，值得购买，可以看看
•   文章还可以，是日本翻译过来的书
•   此书只是理论，没有一点实际控制及应用的东西
•   一般高中以上都可以看了，深度不够
•   实用部分少，不太好。
•   只是找了几章要看得看了
•   随便翻了翻，一般
•   书适合刚入门的，内容太浅了。让我失望了。。。
•   内容简单，适合应用工程师阅读。
•   正版书来的