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SANMOTION PB 系列交流电源输入型步进系统
时间: 2026-04-07浏览次数：
SANYO DENKI SANMOTION PB 系列交流电源输入型步进系统
SANMOTION PB 系列交流电源输入型步进系统
产品研发背景与定位
研发初衷：SANMOTION PB 系列由三洋电机开发，核心目的是填补开环步进系统与交流伺服系统之间的市场空白，充分利用步进电机低速高扭矩的特性，适配输送系统定位设备、短行程高命中率应用场景。
市场需求：随着步进系统的高速化、高可靠性发展，以及对伺服系统的替代需求提升，市场对成本敏感、高扭矩、高性能的驱动解决方案需求激增，成为该产品的研发契机。
产品核心：本次推出的为交流电源输入型SANMOTION PB 系列，下文将从架构、规格、特性三方面展开核心介绍。
产品整体架构与核心规格
该系统由放大器和步进电机两部分组成，单款放大器可适配全系列 5 款电机，接口与供电具备多规格适配性，核心规格通过表格清晰展示。
（一）放大器核心规格（型号：PB4A002 R30/P30）
项目 具体规格 关键数字 / 特性
控制方式 正弦波 PWM 控制 核心控制算法
供电输入 单相 AC100/115V；单 / 三相 AC200/230V 电压允许波动：+10%、-15%
外形结构 托盘式，外部尺寸 H150×W42×D120 (mm) 重量：约 0.64kg
接口类型 脉冲链输入 + RS-485 半双工 / 并行 I/O（R 型可编程） 4 种接口组合型号
定位分辨率 最大3200P/R 由电子齿轮功能实现
适配电机转速 42/60mm 方形电机：0-4500min⁻¹；86mm 方形电机：0-4000min⁻¹ 按电机尺寸分级
速度指令分辨率 1min⁻¹ 高精度速度调节
内置功能 抱闸控制、再生控制、自动微 S 型、定位、点动、回零、强制运行、模运算等 集成化程度高
操作功能 数字操作器：增益设置、电机组合、分辨率调节、点动、示教、脉冲链输入方式设置 人性化操作
保护功能 电机过热、放大器过热、电源电压错误、传感器断线、超速、RST 动作、CPU 错误、EEPROM 错误、PAM 电压错误、过载、过流检测 共十余项保护，安全性高
输入 / 输出信号 脉冲输入（1/2 输入法）、8 路通用输入、7 路通用输出（R30）；2 路通用输入、2 路通用输出（P30） 含 ALM、In-Position、HOME END 等核心信号
（二）电机核心规格（5 款，分 42/60/86mm 方形）
电机型号 PBM423FXK20 PBM603FXK20 PBM604FXK20 PBM861FXK20 PBM862FXK20
最大堵转扭矩（N・m） 0.39 1.3 1.9 3.5 6.6
转子惯量（kg-cm²） 0.056 0.4 0.84 1.48 3
允许轴向载荷（N） 9.8 14.7 14.7 60 60
允许径向载荷（N） 49 167 167 200 200
电机重量（kg） 0.35 0.85 1.42 1.9 3.1
传感器规格 光学增量编码器，4000P/R，A/B/C 通道 / 相位原点信号 全系列统一规格
可选抱闸 ○ ○ ○ × ×
低背隙 / 谐波齿轮 × × × × ×
注：○表示支持，× 表示不支持。
核心产品特性（五大关键升级）
本系列产品在传统步进系统基础上完成多项核心创新，从发热、扭矩、精度、同步性、易用性五方面实现性能跃升，为核心竞争优势。
电机发热大幅降低（降幅80%）
传统问题：开环步进系统采用恒流供电，传统交流型 PB 系列虽为比例积分控制，但 PWM 控制的电流纹波大，导致步进电机等多极电机的铁损发热严重。
创新方案：研发不损失响应性的新型电流纹波抑制控制方法，根据负载运行状态仅提供所需电流，大幅降低电机发热。
实际效果：42mm 方形电机发热较传统产品降低 80%，解决了步进电机的核心发热痛点。
高速扭矩显著提升，实现低功耗
传统问题：传统产品因 PWM 系统的发热问题，降压电路限制了电机施加电压，导致电流时间常数降低，高速运行时扭矩不足。
创新方案：①通过上述 PWM 控制系统优化，取消降压电路，提升电机施加电压；②优化电机绕组规格；③提升电机效率。
实际效果：实现高扭矩 + 低功耗的双重优势，同时取消降压电路减少了零部件数量，降低生产与维护成本。
定位精度（重复性）大幅提升，不受负载影响
传统问题：传统步进电机移动时为闭环控制，停止时切换为开环的自保持扭矩控制，负载存在时定位精度受损；若全程闭环则会产生微振动，丧失完全停止的优势。
创新方案：①将编码器分辨率从500P/R 提升至 4000P/R（4 倍频后达 16000P/R），可检测停止时的微小位置偏差角度；②开发专属位置补偿功能，兼顾定位精度与完全停止的优势。
实际效果：定位精度（尤其是重复性）大幅提升，且不受负载条件影响，解决了步进电机定位的核心精度痛点。
指令同步性提升，位置偏差大幅降低
传统问题：比例积分控制虽能避免开环步进的失步和共振导致的速度波动，但指令同步性差（位置偏差大），无法适配对位置偏差敏感的设备（如贴标设备）。
创新方案：①在定位环中增加前馈（FF）功能，大幅降低位置偏差；②优化外部信号的偏差清除操作方式，适配需手动清偏差的设备。
实际效果：位置偏差显著降低，产品可适配贴标设备等对指令同步性要求高的应用场景，拓展了适用范围。
人性化功能标配，易用性大幅提升产品集成多项用户友好型功能，无需外置配件，操作与维护更便捷：
标配数字操作器，提升参数设置、测试运行的便利性；
R 型机型支持仅通过数字操作器实现在线 / 离线示教功能；
采用7SEG LED 显示屏，便于快速确认报警内容和放大器状态；
放大器内置抱闸控制功能，无需外置抱闸电源或继电器触点；
放大器内置专属再生控制功能，无需外置再生单元；
脉冲输入模式也标配强制运行功能，兼容气动设备的电气化改造。
产品结论与未来规划
现有成果：通过性能提升和功能新增，SANMOTION PB 系列实现了多场景适配，成为开环步进与伺服系统之间的高性价比解决方案，满足市场对成本、扭矩、性能的综合需求。
未来规划：①进一步提升电机本身的特性，如消除步进电机的磁噪声、提升功率比；②兼顾环境因素，持续优化产品性能；③基于现有基础，拓展 SANMOTION PB 系列产品阵容，覆盖更多应用场景。
