動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩特性包括驅(qū)動(dòng)脈沖頻事轉(zhuǎn)矩特性和驅(qū)動(dòng)脈沖頻事慣量特性。
1、脈沖頻率-轉(zhuǎn)矩特性 脈沖頻率一轉(zhuǎn)矩特性是選用步進(jìn)電機(jī)的重要特性。如圖所示,縱軸為動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩(dynamic torque),橫軸取響應(yīng)脈沖頻率,響應(yīng)脈沖頻率用pps(pulse per second)作為單位,即每秒的脈沖數(shù)表示。 如圖所示,步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生包括失步轉(zhuǎn)矩(pull-out-torque)和牽人轉(zhuǎn)矩(pull-in-torque)兩個(gè)轉(zhuǎn)矩。前者稱為失步或丟失轉(zhuǎn)矩,后者稱為起動(dòng)或牽人轉(zhuǎn)矩。牽人轉(zhuǎn)矩范圍為從零到最大自起動(dòng)脈沖頻率或最大自起動(dòng)頻率區(qū)域。牽人曲線包圍的區(qū)域稱為自起動(dòng)區(qū)域.電機(jī)同步進(jìn)行正反轉(zhuǎn)起動(dòng)運(yùn)行,在牽人與失步區(qū)域之間為運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū),電機(jī)在此區(qū)域內(nèi)可帶相應(yīng)負(fù)載同步連續(xù)運(yùn)行,超出范圍的負(fù)載轉(zhuǎn)矩將不能連續(xù)運(yùn)行,出現(xiàn)失步現(xiàn)象。步進(jìn)電機(jī)為開環(huán)驅(qū)動(dòng)控制,其負(fù)載轉(zhuǎn)矩與電磁轉(zhuǎn)矩之間要有裕度,其值應(yīng)為50%-80%。 失步轉(zhuǎn)矩與牽人轉(zhuǎn)矩在。pps時(shí)相等。隨著控制脈沖頻率的增加,帶負(fù)載能力會(huì)下降。在運(yùn)行開始,控制脈沖頻率應(yīng)緩慢增加,以便利用低速下的大轉(zhuǎn)矩,提供電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)需要的加速轉(zhuǎn)矩,減少加速時(shí)間。步進(jìn)電機(jī)定子線圈的電感設(shè)計(jì)的越小,最大響應(yīng)脈沖頻率就越大,這樣就可將慢加速驅(qū)動(dòng)變?yōu)榭旒铀衮?qū)動(dòng)運(yùn)行。
2、脈沖頻率一慣量特性 步進(jìn)電機(jī)在帶慣性負(fù)載快速起動(dòng)時(shí),須有足夠的起動(dòng)加速度。因此如負(fù)載的慣量增加,則起動(dòng)脈沖頻率就下降,為此,在選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)對(duì)兩者要進(jìn)行綜合考慮。 圖縱軸為最大自起動(dòng)頻率,橫軸為負(fù)載慣量,曲線表示負(fù)載慣量與最大自起動(dòng)脈沖頻率之間的關(guān)系。此處以PM型爪極步進(jìn)電機(jī)(兩相,步距角7.5度)為例。
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