步進電機已成為除直流電動機和交流電動機以外的第三類電機。傳統(tǒng)電機作為機電能量轉(zhuǎn)換裝置,在人類的生產(chǎn)和生活進入電氣化過程中起著關(guān)鍵的作用。可是在人類社會進入自動化時代的今天,傳統(tǒng)電機的功能已不能滿足工廠自動化和辦公自動化等各種運動控制系統(tǒng)的要求。為適應(yīng)這些要求,發(fā)展了一系列新的具備控制功能的電機系統(tǒng),其中較有自己特點,且應(yīng)用十分廣泛的一類便是步進電機。
步進電機的發(fā)展與計算機工業(yè)密切相關(guān)。自從步進電機在計算機外圍設(shè)備中取代小型直流電機以后,使其設(shè)備的性能提高,很快地促進了步進電機的發(fā)展。另一方面,微型計算機和數(shù)字控制技術(shù)的發(fā)展,又將作為數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行部件的步進電機推廣應(yīng)用到其他領(lǐng)域,如電加工機床、小功率機械加工機床、測量儀器、光學和醫(yī)療儀器以及包裝機械等。
任何一種產(chǎn)品成熟的過程,基本上都是規(guī)格品種逐步統(tǒng)一和簡化的過程。現(xiàn)在,步進電機的發(fā)展已歸結(jié)為單段式結(jié)構(gòu)的磁阻式、混合式和爪極結(jié)構(gòu)的永磁式三類。爪極電機價格便宜,性能指標不高,混合式和磁阻式主要作為高分辨率電機,由于混合式步進電機具有控制功率小,運行平穩(wěn)性較好而逐步處于主導地位。最典型的產(chǎn)品是二相8極50齒的電動機,步距角1.8°/0.9°(全步/半步);還有五相10極50齒和一些轉(zhuǎn)子100齒的二相和五相步進電動機,五相電機主要用于運行性能較高的場合。到目前,工業(yè)發(fā)達國家的磁阻式步進電機已極少見。
步進電機最大的生產(chǎn)國是日本,如日本步進公司、東方公司、SANYODENKI和MINEBEA及NPM公司等,特別是日本東方公司,無論是電機性能和外觀質(zhì)量,還是生產(chǎn)手段,都堪稱是世界上最好的。現(xiàn)在日本步進電機年產(chǎn)量(含國外獨資公司)近2億臺。
另外的結(jié)論是HB型步進電機更適合于低速大轉(zhuǎn)矩用途;RM型適用于平穩(wěn)運行以及轉(zhuǎn)速大于1000r/min的用途;而PM型成本低,在低轉(zhuǎn)速時的振動和高轉(zhuǎn)速時的大轉(zhuǎn)矩方面,三相PM型步進電機比兩相電動機的性能要好。