步进电机导磁材料:HB型电工钢板与PM型用冷轧钢板 步进电机工作原理

步进电机的材料有铁、铜、铝、永久磁铁、树脂等，其中铁占比重最多，即所谓的导磁材料。HB型或VR型定子与转子所用电工钢板的硅钢片厚度为0.5mm或0.35mm，冲片叠压成定子或转子。PM型（即永磁步进电机）定子使用冷轧钢板或电镀钢板，经过冲压和冷拉工艺，制造出PM型步进电机定子的爪级和磁轭。

HB型电工钢板

电工钢板又称硅钢片、矽钢片，HB型步进电机用铁心使用无取向电工钢带。无取向电工钢带冲压后叠成铁心，分为需热处理恢复磁性能与无需热处理恢复磁性能两种，HB型步进电机使用前者，步进电机一般为多极，铁心中磁通方向频繁变换，磁通密度达到0.18~1.5T。所以铁损耗大是其主要问题，为此使用硅钢片以减少铁耗。

铁耗W为磁滞损耗Wh与涡流损耗Wc之和，公式如下：

W_h=K₁fB^1.6_m

Wc=K₂(tfB_m)²/ρ

式中，f为频率，Bm为磁通密度的幅值，t为硅钢片厚度，ρ为电阻系数，K1、K2位常数。

根据上两个公式，降低铁耗要使用t薄的硅钢片，特别高速的步进电机，其f很大，有必要注意铁耗引起的温升。

PM型用冷轧钢板

PM型步进电机的爪级及定子磁轭使用合适厚度的冷轧钢板，市场销售的此种材料的钢板最大厚度有3mm，PM型通常使用1.5mm以下厚度。JIS规格有SPC1（—般用），SPC2（拉伸），SPC3（深拉伸）。根据应用需求，市场上的PM型一般采用镀锌钢板为原材料，冲压加工制成，其成本较低。