產業自動化專案報告

1. 產業自動化專案報告 組別:15組 教師:余遠渠 涂家睿 4A112094 梁維恩4A112096

2. 步進馬達 • 步進馬達的分類 步進馬達依構造上的差異 , 可分三大類 : • 可變磁阻式(Variable reluctance type) 步進馬達 . • 永久磁鐵式(permanent magnet type) 步進馬達 . • 混合式(hybrid type ) 步進馬達 . • 圖2是VR型步進馬達的剖面圖 , 轉子以軟鐵加工 製成 , 線圈繞在定子上 ,當定子線圈加上直流電時 , 產生電磁吸引力 , 帶動轉子旋轉 , VR 型步進馬達再 定子線圈不加激磁電壓時 , 保持轉矩為零 . 一般VR 型的步進馬達 ,其 步進馬達通常為15度. • 圖3為PM行步進馬達剖面圖 , 轉子採用永久磁鐵所構成 , 定子則繞上線圈 , 以電磁力來吸引轉子令其旋轉 . 由於PM馬達行步進馬達的轉子部分採用永久磁鐵 , 所以在步機磁石仍有保持轉矩存在. 4 圖4為混合型步進馬達的剖面圖 , 磁極由數個小磁極所構成 , 轉子則由轉向磁化的磁鐵所製成 . 混合型步進馬達 , 同時兼具有 VR型和PM型步進 馬達的優點, 轉矩大, 精確度高, 步進角度小 . 圖1. 圖2. 圖3. 圖4.

3. ★動作方式 ★每次移動半個基本步進角，振動程度最小

4. 步進角度 特性 耗損功率 1. 耗損功率小 2.步進時易產生錯 亂 P 1相激磁 一個步進角 1.耗損功率較大. 2. 溫度上升快 3. 轉矩較大 4. 步進時較穩定. 2相激磁 2P 一個步進角 1.特性介於上二者 之間 2.步進角度是原步 進角的1/2,可做較 精密的控制. 1-2相激磁 1.5P 半個步進角 三種激磁方式之比較

5. ．步進馬達 • 步進馬達(stepper motor)在每一個輸入脈波時可以旋轉固定的角度，使步進馬達運轉通常需要給定一控制順序(control sequence)的訊號。 • 　若步進馬達的單一個步進角為18º，可計算出完成一圈旋轉所需的步進數： • 一圈的度數/單一個步進角 = 每圈的步進數 • 360º/18º = 每圈20個步進數 • 　一般可取得的步進馬達具有0.9º、1.8º、3.6º、7.5º、15º和18º的步進角。

6. 火車電動煞車系統 • 機器手臂 • 影印機 • 掃描器 • XY工作台 • 指標工作台 • 定量泵浦 • 定長切割機 • 顯影機 步進馬達的應用 參考影片http://www.youtube.com/watch?v=AkW5oJHbhZk

7. 步進馬達與伺服馬達的差別

8. 什麼是直流無刷馬達 ? 無刷馬達將傳統有刷馬達的整流部份（電刷），從機械機構改換成電子式的設計， 保留了傳統有刷馬達的特性，一般而言，無刷馬達可分為外轉子無刷馬達與內轉子無刷馬達 ，常見的外轉子無刷馬達為電腦散熱風扇，而內轉子無刷馬達外觀看起來就與一般有刷馬達無異。 直流無刷馬達會擁有比一般傳統感應馬達高出20%~30%效率；而根據歐美國家的統計， 馬達之用電量大約占整體耗電量的64%~70%。各國有鑑於石油價格不斷攀升造成發電 成本與產品的製造成本不斷增加，節能、創能與儲能等相關產業有如雨後春筍般蓬勃發 展起來，在工業應用與白色家電相關產品中，例如：電動工具、冷氣、洗衣機、冰箱…等

9. 直流無刷馬達之構造 直流無刷馬達主要有三項元件 定子、轉子及轉子位置感測裝置(在此即霍耳元件)

10. 直流無刷馬達之應用 直流無刷馬達可用於主軸馬達、壓縮機驅動、除濕機風扇、航空工業等等…甚至是未來的電動or太陽能汽車，不勝枚舉。 家電領域裡，可見到錄影機、電唱機、卡式錄音機、碟影機、CD唱機等使用例

11. 直流無刷馬達之電動機車具有以下特色： １．低污染、低噪音、省能源 ２．比二行程機車節省30-50%的能量 ３．使用家用110V電源充電，費用低廉 ４．沒有排氣管高溫燙傷的問題 電動機車 ５．免定期檢驗，不必擔心廢氣排放不合格、被罰款 ６．適合中、短途代步用交通工具

12. [ 直流無刷馬達 VS.感應馬達Vs. 有刷馬達 ] 1-12

13. 提高馬達效率的方法 減少損失即能提高效率 1.增加鐵心長度,依比例減少匝數,增加銅導體面積,減少銅損. 2.提高鐵心等級 3.掌握風量,風路及散熱效果 4.選取適當之氣隙,減少脈動損失 5.定子槽比例及轉子槽比例選定,取最小雜散損 6.掌握磁場飽和程度,提高定轉子面積,增加導體面積減少銅損 由以上條件可知直流無刷馬達受限於種種因數的相互影響，所謂牽一髮動全身，所以考慮體積、重量、效率…等，使用專用馬達是有其必要的。