永磁PM型与混合式HB型步进电机转子使用的磁铁差异

PM型永磁电机与RM型电机转子磁铁类似,本节主要讲PM型步进电机。PM型与HB型转子磁铁的种类不同,而且磁化方向及磁极数也不同。

PM型为多极型,转子外表面上N、S极交替安装,HB型的磁铁为轴向磁化,磁铁的一面为N极,另一面为S极。PM型转子只有一个,由于转子表面极数多,要使用专用充磁设备,充磁绕组要安装在永久磁铁的表面,并通以大电流产生强磁场。由于转子磁铁充磁,所以转子磁轭部分磁场恒定,转子不会发热。将充磁后的转子装入定子中,即完成电机装配。

两相PM型爪极步进电机的结构图

与此相对,HB型步进电机将未充磁的转子先装入定子中,安装完后再做轴向两极充磁。因此,由定子外侧给转子的永磁体充磁,转子结构如下图所示,两个软磁铁如同三明治般将永磁体夹在中间组成HB型永磁转子,相对于PM型充磁,需要更大的安匝数(电流A×线圈匝数),电机的外部为充磁线圈,所以充磁比PM型要简单。

HB型混合式步进电机的结构示意图HB型混合式步进电机的磁路

下图表示PM型与HB型使用的永磁铁的形状。使用Al-Ni-Co(铝镍钴磁铁)所需要的厚度为钕铁硼的数倍。

永磁PM型与混合HB型步进电机使用钕铁硼永磁铁的形状

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