步進電機的基礎(chǔ)知識-資料下載頁
2025-06-23 01:44本頁面
【正文】 動。增加一個慣性負荷將增加速度的穩(wěn)定性，增加所需的時間以達到所希望的速度和減少最大的自啟動脈沖速率。如果慣量降低則得到相反的結(jié)果。步進電機的轉(zhuǎn)子振動將隨摩擦力和慣性負載的大小而變化。由于這種機械阻尼裝置，不必要的轉(zhuǎn)子振蕩可以減小。通常采用更為簡單的電子阻尼的方法，以減少這些不必要的振動例如把整步驅(qū)動變?yōu)榘氩津?qū)動。轉(zhuǎn)矩與速度特性對于一個特定的應(yīng)用，轉(zhuǎn)矩與速度之間的關(guān)系特性是選擇合適的電機驅(qū)動的關(guān)鍵。這些特性是依賴于（變化）電機，激勵模式、不同的驅(qū)動器或驅(qū)動器的方法。一個典型的“轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩曲線”如圖6所示。為了獲得更好的理解需要定義與這條曲線相關(guān)的概念。 轉(zhuǎn)矩特性曲線電機在停止時產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩。牽入曲線定義了一個作為開始停止的區(qū)域。這是電機在施加負荷的情況下，可以瞬間啟動/停止且不損失同步的最高頻率。指無負載施加時的最大起動功率。牽出曲線定義一個被稱為運轉(zhuǎn)的區(qū)域。它指的是電機能夠運行到最大頻率而不會失去同步。因為此區(qū)域在牽入?yún)^(qū)域以外，電機必須通過一個階段（加速或減速）才能進入這一區(qū)域。電機無負荷時的最高工作頻率。牽入特性的變化取決于負載。負載慣量越大，牽入?yún)^(qū)域越小。從曲線的形狀我們可以看到，步進頻率影響電機的轉(zhuǎn)矩輸出能力。隨著速度的增加，轉(zhuǎn)矩輸出將遞減，這是由于在高速時的電機的電感在電路元素是占主導(dǎo)地位的。轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩的形狀曲線根據(jù)所使用的驅(qū)動類型有顯著的改變。由愛立信組件制成的雙極斬波類型驅(qū)動電路，可以達到最佳的轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩特性。大部分電機制造商會提供這些電機的轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩曲線。重要的是要了解電機制造商所給的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性曲線采用的驅(qū)動器類型或驅(qū)動方式。因為對于一個給定的電機，由于所用驅(qū)動方式的不同其特性曲線也將有顯著變化。單步響應(yīng)和共振單步響應(yīng)特性的步進電機如圖7所示。當單步脈沖被施加到步進電機，轉(zhuǎn)子的動作方式如上述曲線所示。步進時間t是當?shù)谝粋€步進脈沖施加時，電機軸旋轉(zhuǎn)一個步距角所花費的時間。此步進的時間是高度依賴于慣量（負載）轉(zhuǎn)矩的比率，以及使用的驅(qū)動類型。由于轉(zhuǎn)矩是偏移角度的函數(shù)，加速度也將是。因此，當轉(zhuǎn)動的步進增量較大時，對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩也較大，因此加速度也增大。這將引起的過沖和振蕩如圖所示。經(jīng)過設(shè)定的時間，這些振蕩或反復(fù)將終止。在某些應(yīng)用中，這現(xiàn)象是不可取的。通過微步驅(qū)動的步進電機，可以減少或消除這些共振現(xiàn)象。 在某一特定的頻率，步進電機會出現(xiàn)共振現(xiàn)象。這可以被看作是在某一速度下由于轉(zhuǎn)矩的損失或速度下降，而導(dǎo)致的步丟失或失去同步。當輸入階躍脈沖速率與固有轉(zhuǎn)子振蕩頻率相一致，會出現(xiàn)這種情況。通常共振區(qū)域約100 200pps，在高步脈率區(qū)域也有。共振現(xiàn)象來自步進電機的基本結(jié)構(gòu)，因此這是不可能完全消除。它也取決于負載條件，可以通過半步或微步驅(qū)動模式來削弱。
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