動態轉矩特性包括驅動脈沖頻事轉矩特性和驅動脈沖頻事慣量特性。
1、脈沖頻率-轉矩特性 脈沖頻率一轉矩特性是選用步進電機的重要特性。如圖所示,縱軸為動態轉矩(dynamic torque),橫軸取響應脈沖頻率,響應脈沖頻率用pps(pulse per second)作為單位,即每秒的脈沖數表示。 如圖所示,步進電機的動態轉矩產生包括失步轉矩(pull-out-torque)和牽人轉矩(pull-in-torque)兩個轉矩。前者稱為失步或丟失轉矩,后者稱為起動或牽人轉矩。牽人轉矩范圍為從零到最大自起動脈沖頻率或最大自起動頻率區域。牽人曲線包圍的區域稱為自起動區域.電機同步進行正反轉起動運行,在牽人與失步區域之間為運轉區,電機在此區域內可帶相應負載同步連續運行,超出范圍的負載轉矩將不能連續運行,出現失步現象。步進電機為開環驅動控制,其負載轉矩與電磁轉矩之間要有裕度,其值應為50%-80%。 失步轉矩與牽人轉矩在。pps時相等。隨著控制脈沖頻率的增加,帶負載能力會下降。在運行開始,控制脈沖頻率應緩慢增加,以便利用低速下的大轉矩,提供電機在低速運行時需要的加速轉矩,減少加速時間。步進電機定子線圈的電感設計的越小,最大響應脈沖頻率就越大,這樣就可將慢加速驅動變為快加速驅動運行。
2、脈沖頻率一慣量特性 步進電機在帶慣性負載快速起動時,須有足夠的起動加速度。因此如負載的慣量增加,則起動脈沖頻率就下降,為此,在選擇步進電機時對兩者要進行綜合考慮。 圖縱軸為最大自起動頻率,橫軸為負載慣量,曲線表示負載慣量與最大自起動脈沖頻率之間的關系。此處以PM型爪極步進電機(兩相,步距角7.5度)為例。
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