隐极式稀土永磁步进电机的设计

隐极式步进电机是一种新型结构的步进电机,目前尚很少有文章介绍它的设计方法。本文对该类型电机的设计进行讨论。由电磁力定律推出隐极式步进电机的最大静态力矩计算公式;从同步电动机的起动,导出隐极式步进电机的空载起动频率估算公式,导出步进电机转子直径与最大静态及空载起动频率之间的关系,从而找出如何从步进电机的两个主要性能指标着手步进电机主要尺寸的设计。采用稀土永磁材料的隐极式步进电机,合理选择磁路系统,对电机的经济性能影响是很大的。通过分析讨论,本文认为对隐极式步进电机,采用横向磁路结构,将充分发挥稀土材料磁能积大的优点。用本文介绍的设计方法,对外型尺寸φ36×96.5的步进电机样机进行不同磁路结构和不同永磁材料的计算。计算结果表明,在合理选择磁路结构的条件下,采用稀土材料的步进电机,其性能和经济性都优于铝镍钴材料,展示了稀土材料在步进电机领域中的应用前景。