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步進電機的基本參數(shù)和動態(tài)指標(biāo)(MAA)
2022年3月3日

步進電機的基本參數(shù)

 (1) 空載啟動頻率:

  即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率,如果脈沖頻率高于該值,電機不能正常啟動,可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負載的情況下,啟動頻率更低。如果要使電機達到高速轉(zhuǎn)動,脈沖頻率應(yīng)該有加速過程,即啟動頻率較低,然后一定加速度升到所希望的高頻(電機轉(zhuǎn)速從低速升到高速)。

(2) 電機固有步距角:

  它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號,電機所轉(zhuǎn)動的角度。電機出廠時給出了一個步距角的值,如86HBP155型電機給出的值為1.8°(表示整步工作時為1.8°),這個步距角可以稱之為‘電機 固有步距角’, 它不一定是電機實際工作時的真正步距角,真正的步距角和驅(qū)動器有關(guān)。

 (3) 步進電機的相數(shù):

  是指電機內(nèi)部的線圈組數(shù),目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。電機相數(shù)不同,其步距角也不同,一般二相電機的步距角為0.9°/1.8°、三相的 為0.75°/1.5°、五相的為0.36°/0.72°。在沒有細分驅(qū)動器時,用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進電機來滿足自己步距角的要求。如果使用細分驅(qū)動器,則‘相數(shù)’將變得沒有意義,用戶只需在驅(qū)動器上改變細分數(shù),就可以改變步距角。

(4) 保持轉(zhuǎn)矩(HOLDING TORQUE):是指步進電機通電但沒有轉(zhuǎn)動時,定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進電機最重要的參數(shù)之一,通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進電機的輸出力 矩隨速度的增大而不斷衰減,輸出功率也隨速度的增大而變化,所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進電機最重要的參數(shù)之一。比如,當(dāng)人們說2N.m的步進電機,在沒有特殊說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2N.m的步進電機。




步進電機動態(tài)指標(biāo)及術(shù)語:

(1) 步距角精度: 步進電機每轉(zhuǎn)過一個步距角的實際值與理論值的誤差。用百分表示:誤差/步距角*****。不同運行拍數(shù)其值不同, 四拍運行時應(yīng)在5%之內(nèi),八拍運行時應(yīng)在15%以內(nèi)。

(2) 失步: 電機運轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)的步數(shù),不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。

(3) 失調(diào)角:轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度,電機運轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角,由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差,采用細分驅(qū)動是不能解決的。

(4) ****空載起動頻率: 電機在某種驅(qū)動形式、電壓及額定電流下,在不加負載的情況下,能夠直接起動的****頻率。

(5) ****空載的運行頻率:電機在某種驅(qū)動形式,電壓及額定電流下,電機不帶負載的****轉(zhuǎn)速頻率。

 (6) 運行矩頻特性:電機在某種測試條件下測得運行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運行矩特性,這是電機諸多動態(tài)曲線中最重要的,也是電機選擇的根本依據(jù)。如下 圖1所示:

image.png

(7) 電機的共振點:

步進電機均有固定的共振區(qū)域,二、四相感應(yīng)子式步進電機的共振區(qū)一般在180-250pps之間(步距角1.8度)或在400pps左右(步距角為0.9度),電機驅(qū)動電壓越高,電機電流越大,負載越輕,電機體積越小,則共振區(qū)向上偏移,反之亦然,為使電機輸出電矩大,不失步和整個系統(tǒng)的噪音降低,一般工作點均應(yīng)偏移共振區(qū)較多。

  其它特性還有慣頻特性、起動頻率特性等。電機一旦選定,電機的靜力矩確定而動態(tài)力矩卻不然,電機的動態(tài)力矩取決于電機運行時的平均電流(而非靜態(tài)流)平均電流越大,電機輸出力矩越大,即電機的頻率特性越硬。如下圖2所示:

image.png


其中,曲線3電流****、或電壓****;曲線1電流最小、或電壓****,曲線與負載的交點為負載的****速度點。要使平均電流大,盡可能提高驅(qū)動電壓,使采用小電感大電流的電機


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