永磁 (PM) 型与混合 (HB) 型步进电机转子中磁铁的差异
导读
永磁 (PM) 型和混合 (HB) 型步进电机在转子磁铁的设计和磁化上存在显着差异。本文旨在详细探讨这些差异，包括磁铁类型、磁化方向、磁极数以及充磁工艺。
转子磁铁类型
PM 型：使用多极磁铁，其 N 极和 S 极交替安装在转子外表面。
HB 型：使用轴向磁化磁铁，其一侧为 N 极，另一侧为 S 极。
磁化方向
PM 型：径向磁化，磁力线从磁铁中心流向外边缘。
HB 型：轴向磁化，磁力线从磁铁的一侧流向另一侧。
磁极数
PM 型：多极，通常为 4、6 或 8 极。
HB 型：二极，始终为 2 极。
充磁工艺
PM 型：
转子磁铁单独充磁。
将充磁绕组安装在磁铁表面并通以强电流通电。
磁场使磁铁永久磁化。
充磁后将转子安装到定子中。
HB 型：
未充磁的转子安装到定子中。
通过外部线圈给转子磁铁充磁。
磁场使磁铁轴向磁化。
磁铁材料
PM 型和 HB 型步进电机都可以使用不同的磁铁材料，包括：
钕铁硼：高磁能，尺寸较小。
铝镍钴：需要更大的厚度，但更耐腐蚀。
磁铁形状
如下图所示，PM 型和 HB 型磁铁的形状不同。
PM 型：
方形或矩形磁铁阵列，放置在转子圆周上。
尺寸较小，磁能密度较高。
HB 型：
两个软磁轭夹住一个永磁体。
尺寸较大，磁能密度较低，但易于充磁。
其他考虑因素
除了上述差异之外，还有其他因素需要考虑，例如：
磁路设计：磁铁形状和位置会影响电机的磁路。
漏磁：未利用的磁场，可能导致效率下降和扭矩波动。
热效应：PM 型转子不会发热，而 HB 型转子在充磁过程中可能会发热。
结论
PM 型和 HB 型步进电机转子中的磁铁差异对电机性能有重大影响。PM 型磁铁提供更高的磁能密度和效率，而 HB 型磁铁易于充磁且成本更低。选择合适的磁铁类型和充磁工艺对于优化电机性能至关重要。
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