在设计步进电动机中转子直径和铁芯有效长的选择

在设计步进电动机中转子直径和铁芯有效长度的选择在设计步进电动机考虑静态最大同步力矩时,对于力矩要求相同的场合,可以选用细长的转子,也可采用粗短的转子。但是,对于同一机座号的电动机,为了获得较大的出力及下降坡度较小的频率特性曲线,一般均推荐采用细长的转子。当电动机体积恒定时,最合适的转子直径应使该电动机具有最大的静态力矩。而这个合适的转子直径则由合理的励磁安匝数和合适的定子槽满率所决定。步进电动机允许的槽满率与普通电动机的槽满率的概念是有差别的。其原因是,普通电动机的绕组节距大,而步进电动机则为1;普通电动机的槽口可按工艺和其他原因来选取,而步进电动机则是由步距角来决定。大步距角电动机每个极上的齿数少,而小步距角的每个极上齿数多形成极靴’对嵌线带来一定困难;而且反应式步进电动机的绕组的线径较粗,嵌线更困难。因此,在步进电动机上,槽满率的系数应根据不同场合来定才合理,不只规定一个固定值。(1)现有的数据①目前已有电动机的转子直径与电动机外径(D)之比有如表5-2所列几种。②转子外径与硅钢片叠厚确定后,电动机的最大静转矩就基本确定了。目前已制成的电动机有效长度(L)与转子直径(d)之比有如表5-3所列几种。(2)有关结论①转子粗短型和细长型各有利弊。具体地讲,细长型转子惯量小,产生一定的角加速度只要小电流就够了:粗短型的转子惯量大,产生一定的角加速度就要大些的电流。②粗短型和细长型是相对的。由两方面数字表示,即电动机外径和转子外径比和转子的长径比。目前步进电动机中所用的范围:成d/D比值在0.356~0.546之间,这些电动机的频率特性曲线都很好,只是小比值耗电流小些,大比值耗电流大些:L/d比值在0.8~2.3之间,小比值特性较硬。③步进电动机的内外径比和长径比是互相制约的。内外径比值取大些时,铁芯长度L就取短些,反之则取长些。

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