步進(jìn)電機(jī)在高速時(shí)增加轉(zhuǎn)矩的方法
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降低匝數(shù),使L減小:
在電機(jī)廠商的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品中選擇電感L小的,額定電流會(huì)變大。下圖為保持低速時(shí)輸入相同,改變繞組匝數(shù)的兩相HB型步進(jìn)電機(jī)的速度-轉(zhuǎn)矩特性的比較。在高速時(shí),額定電流越大(安匝數(shù)相同,匝數(shù)少),電機(jī)轉(zhuǎn)矩越大(電機(jī)為兩相、HB型、1. 8°、56mm、長(zhǎng)54mm)。
永久磁鐵的磁通要?。喝缟a(chǎn)廠家無(wú)法減小永久磁鐵,可以增加氣隙,使高速時(shí)降低反電勢(shì),增加電流,使轉(zhuǎn)矩增大,使速度-轉(zhuǎn)矩特性從低速到高速變成一條直線,提高高速時(shí)的轉(zhuǎn)矩,同時(shí)響應(yīng)頻率也增加。
選擇步距角大的電機(jī):使高速時(shí)的轉(zhuǎn)矩得到有效的提高,請(qǐng)參中步距角0.6°和1.2°的轉(zhuǎn)矩曲線。
在驅(qū)動(dòng)電路方面提高轉(zhuǎn)矩的方法一、提高驅(qū)動(dòng)電路的電壓:要維持高速時(shí)的大轉(zhuǎn)矩,就要保持電流不變,使斬波器工作在恒電流狀態(tài)。要使電流恒定,只能提高脈沖頻率。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速到達(dá)一定高的速度時(shí),由于電壓限制,只能工作在恒電壓狀態(tài),如果提高輸入電壓,則可以使其在高速時(shí)依然能工作在恒電流狀態(tài),從而提高高速時(shí)的轉(zhuǎn)矩。
二、降低驅(qū)動(dòng)電路關(guān)斷時(shí)的電流:線圈內(nèi)的電流在功率管關(guān)斷時(shí),由于電流變化率大,線圈內(nèi)會(huì)產(chǎn)生非常大的感應(yīng)電壓,功率管會(huì)有被擊穿的危險(xiǎn),通常會(huì)有保護(hù)電路,其構(gòu)成如下圖所示,圖中①為續(xù)流二極管結(jié)構(gòu),功率管關(guān)斷時(shí),線圈產(chǎn)生的反電勢(shì)通過續(xù)流二極管和線圈組成的閉合回路形成釋放電流通路,此電流在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)向相反,為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,使動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩下降。相應(yīng)的,③在二極管支路串入一個(gè)電阻,降低產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的電流。
下圖為上圖中①和⑥電路對(duì)同一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的速度-轉(zhuǎn)矩特性。驅(qū)動(dòng)電路⑥為A與(杠A)相續(xù)流電路加入電阻和電容,以減少釋放電流的方法。電路①和⑥的速度-轉(zhuǎn)矩特性有很大區(qū)別,從此看出,驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的影響非常大。