《電子技術(shù)應(yīng)用》
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步進(jìn)電機(jī)的矩角特性是什么

2017-11-25

  矩角特性

  是指在單脈沖、電流不變的情況下,,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的靜轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)子失調(diào)角θ之間的關(guān)系曲線T=f,。

  矩角特性是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本特性,正確而方便地測(cè)定這一特性是很重要的,,但至今仍感到困難,,人們?cè)缇拖胪ㄟ^旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電壓,來測(cè)出步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的矩角特性,??墒怯捎诓竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)電壓與靜轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系較復(fù)雜,。

  矩角特性測(cè)試

  給定一個(gè)電脈沖信號(hào)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度,,這個(gè)角度就稱作該步進(jìn)電機(jī)的步距角,。目前常用步進(jìn)電機(jī)的步距角大多為1.8度(俗稱一步)或0.9度(俗稱半步)。以步距角為0.9度的進(jìn)步電機(jī)來說,,當(dāng)我們給步進(jìn)電機(jī)一個(gè)電脈沖信號(hào),,步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)過0.9度;給兩個(gè)脈沖信號(hào),,步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)過1.8度,。以此類推,連續(xù)給定脈沖信號(hào),,步進(jìn)電機(jī)就可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),。由于電脈沖信號(hào)與步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角存在的這種線性關(guān)系,使得步進(jìn)電機(jī)在速度控制,、位置控制等方面得到了廣泛的應(yīng)用,。

  步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的合理范圍:

  電機(jī)發(fā)熱允許到什么程度,主要取決于電機(jī)內(nèi)部絕緣等級(jí),。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會(huì)被破壞,。所以只要內(nèi)部不超過130度,電機(jī)不會(huì)損環(huán),,而這時(shí)表面溫度會(huì)在90度以下,。所以,步進(jìn)電機(jī)表面溫度在70-80度都是正常的,。簡(jiǎn)單的溫度測(cè)量方法有用點(diǎn)溫計(jì)的,,也可以粗略判斷:用手可以觸摸1-2秒以上,不超過60度,;用手只能碰一下,,大約在70-80度;滴幾滴水迅速氣化,,則90度以上了。

  步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器細(xì)分后的主要優(yōu)點(diǎn)為:

  完全消除了電機(jī)的低頻振蕩,。低頻振蕩是步進(jìn)電機(jī)(尤其是反應(yīng)式電機(jī))的固有特性,,而細(xì)分是消除它的唯一途徑,如果您的步進(jìn)電機(jī)有時(shí)要在共振區(qū)工作(如走圓?。?,選擇細(xì)分驅(qū)動(dòng)器是唯一的選擇。,?提高了電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,。尤其是對(duì)三相反應(yīng)式電機(jī),,其力矩比不細(xì)分時(shí)提高約30-40% 。,?提高了電機(jī)的分辨率,。由于減小了步距角、提高了步距的均勻度,,‘提高電機(jī)的分辨率‘是不言而喻的,。

  1)步距角α

  每給一個(gè)脈沖信號(hào),電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過角度的理論值,。

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  其中,,m為定子相數(shù);z為轉(zhuǎn)子齒數(shù),;k為通電系數(shù),,m相m拍,k=1,;m相2m拍,,k=2。

  α一般很小,,如:3°/1.5°,,1.5°/0.75°,0.72°/0.36°等

  2)矩角特性,、最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩Mjmax和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mq

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  靜態(tài):步進(jìn)電機(jī)處于通電狀態(tài),,轉(zhuǎn)子處在不動(dòng)狀態(tài)。

  靜態(tài)轉(zhuǎn)矩Mj:在電機(jī)軸上施加一個(gè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩M,,轉(zhuǎn)子會(huì)在載荷方向上轉(zhuǎn)過一個(gè)角度θ(失調(diào)角),,轉(zhuǎn)子因而受到一個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩Mj的作用與負(fù)載平衡。

  矩角特性:步進(jìn)電機(jī)單相通電的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩Mj隨失調(diào)角θ的變化曲線,。

  3)啟動(dòng)頻率fq和啟動(dòng)時(shí)的慣頻特性

  啟動(dòng)頻率或突跳頻率fq:空載時(shí),,步進(jìn)電機(jī)由靜止突然啟動(dòng)并進(jìn)入不丟步的正常運(yùn)行狀態(tài)所允許的最高頻率。高于啟動(dòng)頻率,,將不能正常起動(dòng),。

  啟動(dòng)時(shí)的慣頻特性:是指電機(jī)帶動(dòng)純慣性負(fù)載時(shí)啟動(dòng)頻率和負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之間的關(guān)系。

  步進(jìn)電機(jī)在帶負(fù)載(尤其是慣性負(fù)載)下的啟動(dòng)頻率比空載要低,。

  4)運(yùn)行矩頻特性

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  連續(xù)運(yùn)行頻率:步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)后,,其運(yùn)行速度能跟蹤指令脈沖頻率連續(xù)上升而不丟步的最高工作頻率。其值遠(yuǎn)大于啟動(dòng)頻率,。

  運(yùn)行矩頻特性:是描述步進(jìn)電機(jī)在連續(xù)運(yùn)行時(shí),,輸出轉(zhuǎn)矩與連續(xù)運(yùn)行頻率之間的關(guān)系。


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