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[導(dǎo)讀]   矩角特性   是指在單脈沖、電流不變的情況下,步進(jìn)電動機(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)電動機(jī)的基本特性,正確而方便地測定這一特

  矩角特性

  是指在單脈沖、電流不變的情況下,步進(jìn)電動機(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)電動機(jī)的基本特性,正確而方便地測定這一特性是很重要的,但至今仍感到困難,人們早就想通過旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電壓,來測出步進(jìn)電動機(jī)的矩角特性??墒怯捎诓竭M(jìn)電動機(jī)中旋轉(zhuǎn)電壓與靜轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系較復(fù)雜。

  矩角特性測試

  給定一個電脈沖信號,步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過相應(yīng)的角度,這個角度就稱作該步進(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)一個電脈沖信號,步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)過0.9度;給兩個脈沖信號,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,步進(jìn)電機(jī)就可以連續(xù)運轉(zhuǎn)。由于電脈沖信號與步進(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。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會被破壞。所以只要內(nèi)部不超過130度,電機(jī)不會損環(huán),而這時表面溫度會在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。簡單的溫度測量方法有用點溫計的,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)動器細(xì)分后的主要優(yōu)點為:

  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)有時要在共振區(qū)工作(如走圓弧),選擇細(xì)分驅(qū)動器是唯一的選擇。?提高了電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。尤其是對三相反應(yīng)式電機(jī),其力矩比不細(xì)分時提高約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

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

  

  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和啟動轉(zhuǎn)矩Mq

  

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

  靜態(tài)轉(zhuǎn)矩Mj:在電機(jī)軸上施加一個負(fù)載轉(zhuǎn)矩M,轉(zhuǎn)子會在載荷方向上轉(zhuǎn)過一個角度θ(失調(diào)角),轉(zhuǎn)子因而受到一個電磁轉(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)啟動頻率fq和啟動時的慣頻特性

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

  啟動時的慣頻特性:是指電機(jī)帶動純慣性負(fù)載時啟動頻率和負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量之間的關(guān)系。

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

  4)運行矩頻特性

  

  連續(xù)運行頻率:步進(jìn)電機(jī)啟動后,其運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)大于啟動頻率。

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

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