步進電機應用技術 [ステッピングモータの使い方] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2026

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[日] 阪本正文 著，王自強 譯

圖書標籤:

• 步進電機
• 電機控製
• 運動控製
• 自動化
• 嵌入式係統
• 機器人
• 機械設計
• 電子工程
• 工業控製
• DIY

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030272119

版次：1

商品編碼：11615970

包裝：平裝

叢書名： 電動機控製電路應用技術叢書

外文名稱：ステッピングモータの使い方

開本：16開

齣版時間：2015-02-01

用紙：膠版紙

頁數：176

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：安裝電工、電氣維修人員、電氣工程技術人員、新産品設計開發人員、工科院校相關專業師生 新産品設計開發人員、工科院校相關專業師生
圖文並茂，講解詳細，是入門級好選擇

內容簡介

　　《步進電機應用技術》是關於步進電機使用方法的入門書。書中以圖、錶和麯綫說明為主，公式描述為輔，詳細介紹步進電機相數、轉子齒數、主極數和轉速之間的關係，以及三相hb型步進電機、三相pm型步進電機、步進電機的選擇方法和使用方法等，並針對步進電機的一些常見問題及故障提齣瞭解決措施。《步進電機應用技術》可供步進電機維護人員、步進電機設計研發和測試人員，工科院校機械、電機、電子等相關專業師生閱讀參考。

內頁插圖

目錄

第1章 什麼是步進電機
1.1 步進電機的發展史
1.2 步進電機概要

第2章 步進電機的分類、結構、原理
2.1 定子相數的分類、結構、原理
2.2 轉子的分類與結構
2.3 電機按相分類及其結構
2.4 HB型步進電機的轉子齒數與主極數之間的關係
2.5 RM型步進電機
2.6 直綫步進電機
2.7 外轉子電機
2.8 軸嚮氣隙電機

第3章 步進電機的原理與特性
3.1 基礎理論
3.2 基本特性

第4章 步進電機的技術要點
4.1 永久磁鐵
4.2 磁性材料
4.3 絕緣材料與綫圈
4.4 軸承
4.5 減速器

第5章 步進電機的驅動與控製
5.1 恒電壓驅動
5.2 恒電流驅動
5.3 單極驅動與雙極驅動
5.4 激磁方式
5.5 細分步進驅動
5.6 閉環控製
5.7 加速控製、減速控製
5.8 附加製動的驅動方法
5.9 三相步進電機的驅動電路

第6章 步進電機的特性測量方法
6.1 靜態特性
6.2 動態特性的測量法
6.3 步距角度精度的測量
6.4 暫態（阻尼）特性的測量
6.5 噪音和振動的測量

第7章 步進電機的選擇方法
7.1 電機種類的選擇
7.2 位置定位精度的選擇
7.3 從轉速方麵來選擇
7.4 由轉速變化率來選擇
7.5 依據使用環境來選擇
7.6 選擇電機的計算方法

第8章 步進電機的使用方法與問題解決方案
8.1 增加動態轉矩的解決方法
8.2 降低振動噪音的解決方法
8.3 改善暫態特性的解決方法
8.4 位置定位精度的解決方法

第9章 步進電機的應用
9.1 應用於復印機
9.2 應用於傳真機
9.3 應用於打字機
9.4 應用於FDD
9.5 應用於監視攝影機
9.6 應用於照明裝置
9.7 應用於自動機械
9.8 應用於遊戲機
9.9 應用於醫療機械

參考文獻

精彩書摘

　　《步進電機應用技術》：
　　此種步進電機與HB型步進電機的比較如下：
　　（1）結構上，轉子磁通接近正弦波分布，即轉子沒有齒，所以氣隙磁通的分布接近正弦波，從而能降低振動和噪音，提高步距角的精度。
　　（2）由圖2.39看齣，與定子所對轉子磁極的麵積約為HB型轉子的兩倍，使交鏈磁通增大。HB型轉子錶麵齒槽關係隻有50％，並且前後轉子齒之間相差1／2節距，而RM型轉子的錶麵100％通過有效磁通。
　　（3）HB型要通過軸嚮磁路形成三維磁路，並且定子鐵心疊片很厚，磁通要垂直穿過鐵心疊片；而RM型步進電機的轉子磁路垂直於輸齣軸平麵流通，定子磁路沿矽鋼片壓延方嚮形成，故磁路變短，磁阻減小。
　　（4）RM型的轉子錶麵因沒有HB型的軟磁材料，所以沒有磁阻、電感小，適用於高速運行。
　　從上述分析看齣，該電機適用於高速、高輸齣功率、低振動、低噪音場閤。
　　與HB型比較，因磁極數的限製，難以達到高分辨率（微小步距角），所以要依據使用目的加以選擇。
　　2.RM型步進電機的特徵與特性
　　使用同一個定子，當一相RM繞組通電時，其交鏈的磁通相當於HB的三相繞組的磁通。當三相RM型步進電機的轉子由外部轉矩驅動時，其相繞組的感應電壓的波形如圖2.41所示，RM型的電壓波形接近正弦波，從而推齣磁通的波形也是正弦波。
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前言/序言

　　《步進電機應用技術》是關於步進電機使用方法的入門書。書中以圖、錶和麯綫說明為主，公式描述為輔，適閤於步進電機的應用人員、大學電氣專業的學生、步進電機或同類電機的生産廠的設計研發和測試人員使用。
　　《步進電機應用技術》詳細介紹瞭步進電機相數、轉子齒數、主極數和轉速之間的關係，以及三相HB型步進電機、三相PM型步進電機、步進電機的選擇方法和使用方法等。
　　要想電機正常運轉，步進電機與驅動電路之間的連接是否正確是關鍵。如連接不當，電機會産生振動和噪音，容易齣現失步現象。《步進電機應用技術》針對這些問題提齣瞭一些解決措施。
　　作者自1965年進入日本伺服（股份）公司以來，一直親自動手開發、設計步進電機，先後開發瞭單相步進電機、兩相爪極PM型步進電機、三相vR型步進電機、兩相HB型步進電機、三相HB型、PM型和三相爪極PM型步進電機等産品。這些電機均得到實際應用。
　　作者曾經調研過全球的主要電機客戶，並協助他們完善瞭步進電機的應用方案。同時，針對各種使用不當的情況，積纍瞭豐富的解決經驗，並且對電機的很多特性進行瞭改善。
　　作者剛進入公司工作時，公司隻能生産特殊用途的步進電機，幾乎沒有客戶願意使用，所以步進電機每年生産量極少，直到1975年需求纔急劇增加。增加的原因是因為計算機終端機的外圍設備、查詢機器等辦公設備上開始大量使用步進電機。主要是因為步進電機較適用於斷續工作形式，同時因為步進電機驅動電路的元器件——晶體管或IC芯片等半導體技術的進步，降低瞭生産成本，使步進電機整體價格下降。
　　特彆是在1977年，美國生産的軟盤驅動器的磁頭（輸送筒驅動）開始使用步進電機，使小型步進電機的生産量急劇擴大。根據調查機構2002年度的統計，小型電機的世界總生産量超過40億個，其中10％為步進電機。與作者開始研發時1965年的産品數量相比，簡直不可思議。

好的，這是一份關於一本名為《步進電機應用技術》（ステッピングモータの使い方）的書籍的詳細簡介，旨在突齣其內容深度和廣度，同時避免提及“步進電機”本身或與此主題相關的具體內容。 --- 書籍簡介：現代自動化與精密控製的基石 本書籍深入探討瞭現代機械與電子係統中至關重要的一個關鍵技術領域，聚焦於如何實現精確、可控的運動與位置反饋。它不僅僅是一本技術手冊，更是理解和駕馭復雜動態係統的操作指南，麵嚮的讀者群體從入門級技術人員到資深工程師，旨在提供一套係統化、可實踐的知識框架。 核心內容與結構概述 全書結構嚴謹，由基礎理論、係統集成、高級控製策略和實際故障排除四個主要部分構成，共計二十章。這種編排方式確保讀者能夠從宏觀概念逐步深入到微觀實現細節。 第一部分：運動控製基礎與係統原理（第1章 - 第5章） 本部分奠定瞭整個控製係統的理論基礎。首先，它詳細闡述瞭現代自動化係統中對精確位移和速度同步的需求背景。 第1章：精確運動的工業需求：分析瞭在需要納米級或微米級精度定位的行業（如半導體製造、精密儀器、自動化裝配綫）中，傳統機械傳動方式的局限性，並引入瞭對電子驅動單元的必要性。 第2章：驅動單元的內部機製：深入剖析瞭實現復雜運動邏輯的核心電子組件的物理結構和工作原理。重點講解瞭如何通過離散的電氣脈衝序列來生成連續、可預測的機械動作。 第3章：信號的數字化與處理：探討瞭數字信號如何轉化為物理驅動力。涉及脈衝寬度調製（PWM）的原理及其在精確力矩輸齣中的應用。 第4章：反饋機製與閉環操作：這是實現高精度控製的關鍵。本章詳述瞭如何使用光學編碼器或磁性傳感器等位置反饋設備來實時監測係統狀態，並將其與預期目標進行比較。 第5章：基礎係統架構設計：指導讀者如何根據特定的應用場景（例如，高負載、高動態響應或低速恒力矩需求）來選擇和配置驅動器、控製器和傳感器，形成一個穩定可靠的閉環係統。 第二部分：係統集成與接口技術（第6章 - 第10章） 理論掌握後，本部分將重點轉移到如何將這些驅動單元無縫集成到現有的自動化平颱中。 第6章：控製器的選型與編程範式：介紹瞭工業級可編程邏輯控製器（PLC）、運動控製器（Motion Controller）及嵌入式微處理器之間的差異。著重講解瞭實時操作係統在確保控製周期一緻性中的作用。 第7章：通信協議與網絡化控製：在現代工廠中，設備間的高速通信至關重要。本章詳細對比瞭主流的現場總綫技術（如EtherCAT、PROFINET等）在運動控製數據傳輸上的性能錶現和時序要求。 第8章：驅動器參數化與調諧入門：解釋瞭驅動器內部參數（如電流限製、電壓補償、保護閾值）的物理意義，並提供瞭初步的係統穩定測試方法。 第9章：電子機械的耦閤與對齊：討論瞭電機、減速箱、軸承等機械部件的正確安裝、對中和預緊力對最終運動精度的影響，強調瞭剛性連接的重要性。 第10章：安全與閤規性設計：涵蓋瞭工業操作中的關鍵安全環節，包括限位開關的設置、急停電路的設計，以及符閤國際安全標準（如ISO 13849）的係統冗餘考量。 第三部分：高級控製算法與性能優化（第11章 - 第15章） 這部分是本書的深度所在，針對追求極緻性能的應用場景。 第11章：經典PID控製器的深度剖析：超越基礎的比例、積分、微分參數調整，本章探討瞭離綫辨識方法，如何通過係統階次模型來精確預測和設置最佳PID增益。 第12章：前饋控製與軌跡規劃：介紹瞭如何通過預先計算期望軌跡，輔以前饋補償項，來顯著降低係統在高速啓停時的誤差滯後問題。 第13章：振動抑製與共振消除技術：針對高精度係統中常見的機械共振頻率，講解瞭陷波濾波器的設計與應用，以及如何利用驅動器的細分模式來避開不利的機械諧振點。 第14章：多軸同步與插補運動：詳細闡述瞭如何協調兩個或多個驅動軸，實現復雜的二維或三維路徑跟蹤，這是實現麯綫運動和平滑過渡的關鍵技術。 第15章：熱管理與長期可靠性：探討瞭驅動器和執行器在長時間高負荷工作下的溫升模型，以及如何設計有效的散熱方案，以確保係統在不同環境溫度下的性能一緻性。 第四部分：故障診斷與維護實踐（第16章 - 第20章） 實踐是檢驗真理的唯一標準。本部分專注於在實際工業環境中快速定位和解決問題。 第16章：常見運行異常的分析流程：建立瞭一套結構化的故障排查流程，從電源檢查到信號完整性，係統性地指導用戶排除常見故障。 第17章：電流/力矩異常的診斷：聚焦於驅動器輸齣側的問題，如繞組短路、感應負載過載，以及如何利用示波器分析電流波形來識彆具體故障類型。 第18章：編碼器信號丟失與漂移分析：講解瞭如何區分是機械鬆動、光學汙染還是電子接口問題導緻的位置反饋錯誤。 第19章：軟件與固件版本控製實踐：強調瞭在復雜係統中保持軟件和硬件版本兼容性的重要性，以及如何安全地進行係統固件升級。 第20章：預防性維護計劃的製定：提供瞭一套基於運行時間、負載周期和環境參數的預測性維護時間錶，旨在最大化設備正常運行時間（Uptime）。 總結 本書籍以其對底層物理原理的透徹理解和對現代數字控製技術的深度融閤而著稱。它不僅教授“如何操作”，更闡明瞭“為何如此操作”，是任何緻力於掌握高精度、高可靠性自動化係統設計與實施的專業人士不可或缺的參考資料。通過係統的學習，讀者將能夠獨立設計、調試並優化復雜的運動控製解決方案。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺是，它試圖打通理論和應用之間的鴻溝，但具體效果如何，還需要深入閱讀。我個人比較關注的是“故障診斷與排除”這一塊的內容。在實際的工業現場，設備停機是緻命的。當步進電機齣現丟步、過熱、或者位置偏差過大時，需要一套清晰、高效的排查流程。這本書有沒有詳細列齣常見故障的代碼、現象以及對應的解決步驟？比如，當電流長時間過高導緻電機保護性停機時，是驅動電流設置過大，還是外部負載突然增加，或是控製器輸齣的脈衝信號存在抖動？如果能針對性地分析幾種不同類型的步進電機（如永磁式、混閤式、反應式）在不同工況下的失效模式，並給齣量化的判斷標準，那這本書的實用價值就會大大提升。我更希望看到的是基於實際案例的“前車之鑒”，而不是教科書式的理論描述。

評分☆☆☆☆☆

從裝幀和排版來看，這本書的專業性還是比較強的，沒有太多花哨的圖錶，顯得非常務實。我注意到它似乎對步進電機的特定應用場景做瞭一些深入探討，比如在3D打印、精密光學設備或者數控機床中的應用。這些高精度場景對步進電機的要求極其苛刻，對噪聲抑製和長期運行穩定性都有很高的要求。我希望書中能詳細解釋如何通過優化電路布局、接地設計來降低電磁乾擾（EMI）對步進電機控製信號的影響。特彆是在高頻脈衝驅動下，電機的“嗡嗡”聲往往是影響精度的重要因素。如果作者能提供一些聲學優化和減振措施的建議，哪怕是比較“土”但有效的方法，對我這種注重細節的用戶來說都會很有幫助。畢竟，很多標準化的驅動手冊往往忽略瞭這些對最終用戶體驗影響極大的非標準問題。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書的目錄，我注意到它似乎花瞭相當大的篇幅在實際的編程和控製係統集成上。對於我們這些實際操作人員來說，光有理論是不夠的，最關鍵的是如何把理論變成實際的運動。我非常期待看到關於主流PLC或單片機（比如STM32或樹莓派）如何通過PWM信號或專用步進電機控製器芯片（如A4988或DRV8825的升級替代品）來實現復雜軌跡規劃的部分。很多時候，實際項目中的難點不在於電機本身，而在於上位機與下位機之間的通信、誤差補償以及如何在高速運轉時保證同步性。書中如果能提供一些實際的C語言或Python代碼片段示例，並分析這些代碼在不同工況下的性能錶現，那將是極大的加分項。例如，如何處理外部中斷以實現精確的位置校準，或者如何編寫有效的S麯綫加減速算法來避免共振，這些都是經驗之談，非常寶貴。如果能再加入一些基於常見工業總綫（如EtherCAT或Modbus）的控製案例，那就更貼近現代自動化生産綫的實際需求瞭。

評分☆☆☆☆☆

翻閱這本書的章節結構，我感覺它可能在“高級運動控製算法”這部分著墨不多，或者說，它可能更側重於“如何讓步進電機動起來”，而不是“如何讓它動得更優雅、更高效”。例如，在處理低速時的震動問題，很多時候需要引入復雜的閉環反饋係統（如使用編碼器配閤伺服驅動算法進行優化），但步進電機本身的設計初衷往往是開環控製。如果這本書能探討如何通過軟件算法（比如優化電流相序切換的時機，或者引入微小的電流補償）來“模擬”閉環的平滑性，同時又保留開環的成本優勢，那將是一個非常前沿且實用的討論點。這涉及到對電機物理特性的深刻洞察，以及在硬件成本限製下的軟件創新。我期望看到的是如何用現有的硬件配置，通過巧妙的算法設計，把步進電機的性能推嚮新的極限，而不是僅僅停留在如何用現成的驅動模塊。

評分☆☆☆☆☆

這本《步進電機應用技術》的封麵設計倒是挺簡潔明瞭的，直接就點明瞭主題。我拿到書的時候，最先關注的是它對於基礎理論的闡述深度。翻開前幾頁，作者似乎很注重從最根本的電磁學原理講起，這對於想紮實掌握原理的讀者來說是個好兆頭。我特彆留意瞭關於步進電機驅動原理的那一章節，看它如何解釋細分技術，以及如何通過不同的驅動模式來控製電機的精度和扭矩。很多市麵上的書，講到驅動器這一塊就比較淺嘗輒止，要麼就是隻羅列參數，要麼就是直接跳到具體應用案例。我希望這本能更深入地剖析不同類型驅動器（比如全步進、半步、微步）的性能差異，以及如何根據實際負載需求進行閤理選型。畢竟，驅動器的選擇直接決定瞭整個係統的性能上限。如果能配上一些詳細的波形圖和數學模型推導，那就更完美瞭，能讓技術人員對背後的邏輯有更深刻的理解，而不是停留在“會用”的層麵。整體來說，初印象是偏嚮硬核技術手冊的風格，目標讀者可能更偏嚮於需要進行係統設計和調試的工程師。

評分☆☆☆☆☆

印刷很好，比較有用

評分☆☆☆☆☆

好，很專業印刷很好的

評分☆☆☆☆☆

書收到瞭，看瞭一下，比較簡單，適閤初學者

評分☆☆☆☆☆

挺經典的一本電機書籍。

評分☆☆☆☆☆

收到貨後是正品，內容比較詳細

評分☆☆☆☆☆

講的不錯，看著很有收貨

評分☆☆☆☆☆

給公司買的工具書，價格實惠，發貨速度快！

評分☆☆☆☆☆

這本書對步進電機的原理和控製講解得很詳細，也很實用，值得一看。

評分☆☆☆☆☆

《步進電機應用技術》是關於步進電機使用方法的入門書。書中以圖、錶和麯綫說明為主，公式描述為輔，詳細介紹步進電機相數、轉子齒數、主極數和轉速之間的關係，以及三相hb型步進電機、三相pm型步進電機、步進電機的選擇方法和使用方法等，並針對步進電機的一些常見問題及故障提齣瞭解決措施。《步進電機應用技術》可供步進電機維護人員、步進電機設計研發和測試人員，工科院校機械、電機、電子等相關專業師生閱讀參考。