步进电机的导磁材料:电工钢板(硅钢片)与冷轧钢板

步进电机的材料有铁、铜、铝、永久磁铁、树脂等,其中铁占比重最多,即所谓的导磁材料。HB型或VR型定子与转子所用电工钢板的硅钢片厚度为0.5mm或0.35mm,冲片叠压成定子或转子。PM型(即永磁步进电机)定子使用冷轧钢板或电镀钢板,经过冲压和冷拉工艺,制造出PM型步进电机定子的爪级和磁轭。

HB型电工钢板

电工钢板又称硅钢片、矽钢片,HB型步进电机用铁心使用无取向电工钢带。无取向电工钢带冲压后叠成铁心,分为需热处理恢复磁性能与无需热处理恢复磁性能两种,HB型步进电机使用前者,步进电机一般为多极,铁心中磁通方向频繁变换,磁通密度达到0.18~1.5T。所以铁损耗大是其主要问题,为此使用硅钢片以减少铁耗。

铁耗W为磁滞损耗Wh与涡流损耗Wc之和,公式如下:

Wh=K1fB1.6m
Wc=K2(tfBm)2

式中,f为频率,Bm为磁通密度的幅值,t为硅钢片厚度,ρ为电阻系数,K1、K2位常数。

根据上两个公式,降低铁耗要使用t薄的硅钢片,特别高速的步进电机,其f很大,有必要注意铁耗引起的温升。

PM型用冷轧钢板

PM型步进电机的爪级及定子磁轭使用合适厚度的冷轧钢板,市场销售的此种材料的钢板最大厚度有3mm,PM型通常使用1.5mm以下厚度。JIS规格有SPC1(—般用),SPC2(拉伸),SPC3(深拉伸)。根据应用需求,市场上的PM型一般采用镀锌钢板为原材料,冲压加工制成,其成本较低。

近期热评