2009-05-08產品信息

高分辨率、極小型永磁步進電機實現商品化-美蓓亞三美

美蓓亞株式會社(以下稱為美蓓亞集團)最近研究、開發出全球最高分辨率的2種極小型永磁步進電機(外徑3.3毫米及6毫米,以下統稱為永磁步進電機)(※注1),并已投入批量生產。

作為可批量生產的世界最小直徑產品,其外徑雖然只有3.3毫米(以下統稱Φ3.3毫米),但是可以實現「每圈20步」的微小定位。該產品將廣泛應用于多功能手機照相機(鏡頭驅動)、超薄型筆記本電腦藍光光盤驅動(光接受器用)等原有產品無法適用的小型和薄型數碼產品。該產品是于美蓓亞集團2007年4月開發的 16步/圈永磁步進電機的基礎上運用NMB機械電子學株式會社(2009年1月從FDK株式會社并購的步進電機部門,以下稱NMB機械電子學)自主開發的 「磁場中冷卻充磁技術」(※注2)(專利公開編號∶特開2006-203173)與「磁電路優化技術」(※注3)進行改良而成的產品,是兩個公司技術聯 手的結晶。

另一方面,外徑為6毫米(以下Φ6毫米)的產品作為該尺寸永磁步進電機的批量產品實現了世界首創的「每圈40步」(原有產品20步)高分辨率。與Φ3毫米 的產品一樣,運用NMB機械電子的高表面磁通密度「狹窄場地著磁電機」(※注4)充磁技術,可以獲得高分辨率與高輸出轉矩。Φ6毫米的產品具有精巧定位控 制功能可預防手部抖動、實現快速自動對焦、并通過削減減速齒輪實現了小型輕量化和靜音化,為數碼相機的進一步高功能化、高附加值化作出了貢獻。

另外,Φ6毫米的產品采用了今春推出的高功能數碼相機鏡片單元,并已開始批量生產。而且,Φ3毫米的產品預定今年秋天開始批量生產。

我公司將Φ3毫米、Φ6毫米的產品定位為小徑步進電機事業的核心產品,力爭擴大在小型高精度驅動數碼設備領域的運用。

產品剖面模型(左:Φ3毫米?右:Φ6毫米)

注釋

注1∶步進電機
是一種將電氣信號轉換為機械動作的電機。通過電信號(脈沖數)及其頻率控制電機的旋轉角度和速度。其根據所給電氣信號進行旋轉的特性,不僅可以實現連續運 轉也可以實現間歇驅動、正反方向轉動等功能。因此,常用于打印機、傳真機等各種辦公設備、電腦周邊設備、數碼設備、精密設備等的控制和定位。
步進電機分為PM型(永磁型)、VR型(可變電抗型)、HB型(混合型)等3種類型。

PM永磁步進電機

是一種轉子部分使用永久磁鐵的步進電機。轉子的外圍使用大量已充磁的磁鐵,并在其周圍形成驅動磁場(stator)。由于結構簡單,是一種最為普及的步進電機。

【永磁步進電機的內部結構】

注2∶「磁場內冷卻充磁技術」
與原有的脈沖電流充磁技術不同,磁場內冷卻充磁技術是一種采用高標準的溫度管理來進行強力充磁的技術。是NMB機械電子在研發過程中積累的獨有技術。

注3∶「磁場回路優化技術」
是一種運用獨有的靜磁場分析、動態轉矩分析等設計經驗技術,通過模擬stator、線圈、磁鐵的最合適形狀而形成的一種全新技術。

注4∶「狹窄間距充磁轉子」
通過獨有的「磁場內冷卻充磁技術」,不受轉子磁鐵尺寸限制,均可實現超狹窄間距(0.5mm以下)內的多極充磁批量生產。運用這種充磁方法的電機表面磁通密度達到了原有脈沖電流充磁所不可及的高水平。

參考資料

【步進電機產品概要】∶外徑3.3毫米、20步進

尺寸 (電機主機 )

外徑
全長

3.3mm (3.4mm Max.)
5.5mm

軸徑

-

0.6mm ( 也有導桿型。 )

質量

-

0.24g

基本步數

-

20 (1 =18)

線圈電阻值

-

30Ω

最高自啟動響應頻率

無負荷時

4000pps 以上 (端子間電壓 3V、兩相勵磁驅動 )

彈簧負荷時

3000pps 以上 (端子間電壓 3V、兩相勵磁驅動 )
(
導桿規格: S1.0P0.25)

 

 

【步進電機產品概要】:外徑6毫米、40步進

尺寸 ( 電機主機 )

外徑
全長

6.0 mm (6.2mm MAX.)
5.1 mm

輸出軸徑

SM

1mm or 0.8mm

LA

M1.4 M1.7 ( P0.15 0.30 )

質量

SM

0.75g

基本步數

-

40 (1 = 9 )

線圈電阻值

-

20Ω

最高自啟動響應頻率

無負荷時

2000pps 以上 ( 端子間電壓 3V 、雙相勵磁驅動 )

輸出特性

2 相勵磁

 

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