徑向磁通法混合型步進馬達的高轉矩化技術
此為截至2023年6月9日的資訊
過去的混合型步進馬達，是利用齒輪鐵芯夾住軸向磁化的磁鐵，將磁通量誘導至小齒而形成磁極。相對於此，我們開發出新的方法，是將徑向磁化的磁鐵配置在齒輪鐵芯的小齒間，藉此誘導磁通量形成磁極。透過這個新的設計方法，可以讓磁路上的磁鐵截面積較過去的混合型步進馬達增加。由於磁鐵截面積增加可使磁通鏈增加而利於轉矩提升，因此能較過去的混合型實現高轉矩化。產品化後的PKP系列高轉矩型不僅有助於設備的小型、輕量化或縮短反覆運轉的生產節拍，還具有減低損耗、提高容許懸吊載重、減低漏磁通等特點。本文將說明使用徑向磁通法達到高轉矩化技術的原理及特點。
1. 前言
步進馬達是可藉由開回路進行位置控制的馬達，代表性的構造有PM型（永久磁鐵型）、VR型（可變磁阻型）、HB型（混合型）共3種。
PM型的轉子是將磁鐵配置於表面的構造，由於活用磁鐵，因此具有轉矩較大的優點，但由於超小磁鐵製作困難，因此解析度較低。VR型的轉子是由帶有齒輪狀小齒的鐵芯所構成，其優點為可以透過縮小小齒間距以提高解析度，但由於沒有使用磁鐵，因此轉矩較小。HB型的轉子是將圓盤狀磁鐵夾在齒輪鐵芯的構造（參照圖4），可以同時實現PM型不易達成的高解析度和VR型不易達成的高轉矩。
目前，HB型步進馬達作為工業用馬達，被廣泛使用在半導體製造設備或精密平台等用途。在機器或設備的改良或開發上，往往必須縮短生產節拍或追求小型、輕量化，因此，也就需要高轉矩的馬達。
本文先說明東方馬達產品中步進馬達高轉矩化的變遷，之後說明使用徑向磁通法的步進馬達其構造及磁路，最後結合實驗結果說明其特點。
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