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首頁 > 新聞動態(tài)步進電機的轉速與脈沖頻率
發(fā)布時間:2015-9-22 瀏覽次數:1233
步進電機的轉速與脈沖頻率成正比,即脈沖頻率越高步進電機的轉速也越高,但提高了脈沖頻率雖然達到了提速作用,卻損失了力矩。
力矩隨脈沖頻率升高而下降的原因:
步進電機產生失步的兩個原因就是:
一、控制脈沖頻率高,此時轉子的加速度小于步進電機定子旋轉磁場的速度。
在步進電機供電電源設計好后,定子線圈沖電時間常數基本是固定的,假設時間常數是0.02S(0.02S充電到^大值的63%),如果步進電機接受的脈沖周期大于0.04S(占空比為50%,頻率小于25HZ),定子線圈即可以獲得足夠的能量產生足夠帶動轉子的力矩。如果脈沖頻率過高,比如50HZ(占空比為50%,脈沖周期大于0.02S),定子線圈獲得的充電時間才0.01S,少了一半的充電時間,產生的力矩就減少了很多,致使轉子跟不上定子旋轉磁場的速度,每一步都落后于應該到達的平衡位置,并且距離平衡位置越來越遠。積累下來的結果就造成了失步。
當然50HZ的頻率太小了,本例子只是為了便于說明,隨意說了一個數解決方法:
1、降低脈沖頻率,別認為麻煩,調試步進電機大部分是調節(jié)脈沖頻率的過程
2、如果不想因降低頻率而造成速度太低,那么加大步進電機供電電流
3、減輕電機的負載
二、控制脈沖頻率低,此時轉子的速度高于步進電機定子旋轉磁場的速度。
還以上面的0.02S充電時間常數為例,脈沖頻率低,定子線圈充電充分,其產生的力矩就大,此時電機的負載如果較輕,轉子就會超過應該到達的平衡位置,定子磁場又要拉轉子回到平衡位置,同樣其在回平衡位置時又會反越過平衡位置而落后于平衡位置,恰恰此時下一個脈沖到來,于是轉子只好在落后于平衡位置的地方開始新一輪的步進。如此循環(huán),同樣造成每一步都落后于應該到達的平衡位置,并且距離平衡位置越來越遠。積累下來的結果就造成了失步。
解決方法:
1、提高脈沖頻率
2、不想太高速,那么減小步進電機供電電流。
3,上面兩者都不能調節(jié),換力矩小的電機。
伺服電機的說明書上一般都會給出矩頻特性圖,或是力矩與速的關系表。從大多品牌步進電機的矩頻特性可以看出,步進電機在小于600轉/分的速度時,輸出力矩是正常的。超過1000轉/分時,力矩急劇下降(當然也有部分電機在1200轉/分時,力矩輸出正常)。
所以將步進電機的^高轉速定為600轉/分是較為理想的選擇。
當然這個600轉/分不是一個通用的數據,具體還得去資訊廠家,向廠家要步進電機的矩頻特性。
600轉/分的定義只是為了告訴您在選擇電機或是前期設計轉速,要考慮到步進電機轉速小的特點!
力矩隨脈沖頻率升高而下降的原因:
步進電機產生失步的兩個原因就是:
一、控制脈沖頻率高,此時轉子的加速度小于步進電機定子旋轉磁場的速度。
在步進電機供電電源設計好后,定子線圈沖電時間常數基本是固定的,假設時間常數是0.02S(0.02S充電到^大值的63%),如果步進電機接受的脈沖周期大于0.04S(占空比為50%,頻率小于25HZ),定子線圈即可以獲得足夠的能量產生足夠帶動轉子的力矩。如果脈沖頻率過高,比如50HZ(占空比為50%,脈沖周期大于0.02S),定子線圈獲得的充電時間才0.01S,少了一半的充電時間,產生的力矩就減少了很多,致使轉子跟不上定子旋轉磁場的速度,每一步都落后于應該到達的平衡位置,并且距離平衡位置越來越遠。積累下來的結果就造成了失步。
當然50HZ的頻率太小了,本例子只是為了便于說明,隨意說了一個數解決方法:
1、降低脈沖頻率,別認為麻煩,調試步進電機大部分是調節(jié)脈沖頻率的過程
2、如果不想因降低頻率而造成速度太低,那么加大步進電機供電電流
3、減輕電機的負載
二、控制脈沖頻率低,此時轉子的速度高于步進電機定子旋轉磁場的速度。
還以上面的0.02S充電時間常數為例,脈沖頻率低,定子線圈充電充分,其產生的力矩就大,此時電機的負載如果較輕,轉子就會超過應該到達的平衡位置,定子磁場又要拉轉子回到平衡位置,同樣其在回平衡位置時又會反越過平衡位置而落后于平衡位置,恰恰此時下一個脈沖到來,于是轉子只好在落后于平衡位置的地方開始新一輪的步進。如此循環(huán),同樣造成每一步都落后于應該到達的平衡位置,并且距離平衡位置越來越遠。積累下來的結果就造成了失步。
解決方法:
1、提高脈沖頻率
2、不想太高速,那么減小步進電機供電電流。
3,上面兩者都不能調節(jié),換力矩小的電機。
伺服電機的說明書上一般都會給出矩頻特性圖,或是力矩與速的關系表。從大多品牌步進電機的矩頻特性可以看出,步進電機在小于600轉/分的速度時,輸出力矩是正常的。超過1000轉/分時,力矩急劇下降(當然也有部分電機在1200轉/分時,力矩輸出正常)。
所以將步進電機的^高轉速定為600轉/分是較為理想的選擇。
當然這個600轉/分不是一個通用的數據,具體還得去資訊廠家,向廠家要步進電機的矩頻特性。
600轉/分的定義只是為了告訴您在選擇電機或是前期設計轉速,要考慮到步進電機轉速小的特點!
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