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步进电机性能指标及术语

日期:2012-5-22标签: (来源:互联网)

(1)相关术语相数:产生不同对N.s磁场的激磁线圈对数,常用m表示。

拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态,用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数。以三相电机为例,三相三拍运行方式为AB—BC—CA,三相六拍运行方式为A—AB—B—BC—C—CA等。

步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移,用θ示,θ= 360°

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转子齿数×运行拍数

以常规三相、六相,转子齿为50齿电机为例,三拍运行时步距角为θ360°/(50x3) =2.4°(俗称整步),六拍运行时步距角为θ360°/(50x6) =1.2°(俗称半步)。

定位转矩:电机在不通电状态下,电机转子自身的锁定力矩(由磁场齿形的谐波及机械误差造成的)。

静转矩:电机在额定静态电作用下,不做旋转运动时,电机转轴1N4933-E3/54.html" target="_blank" title="1N4933-E3/54">1N4933-E3/54的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积(几何尺寸)的标准,与驱动电压及驱动电源等无关。

虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比,与定齿转子间的气隙有关,但过分采用减小气隙、增加激磁安匝数来提高静转矩是不可取的,这样会造成电机的发热并产生机械噪声。

(2)步进电机性能指标①步距角精度。

单步误差:步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差称为单步误差,用百分比表示:误羞值/步距角Xl00%。不同的细分驱动器和不同的细分数其值不同。

累积误差:步进电机转过的实际角度值与理论值的最大误差称为累积误差,其值为单步误差值总和的最大值,以具体角度值表示。它比单步误差更为重要。

②失步:电机实际运转时的步数,不等于理论上的步数。

③失调角:转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度。电机运转必存在失调角,由失调角产生的误差,采用细分驱动是不能解决的。

④最大空载启动频率:电机在某种驱动形式、电压及额定电流下,不加负载的情况时,能够直接启动的最大频率。

⑤最大空载的运行频率:电机在某种驱动形式、电压及额定电流下,不带负载时的最高转速频率。

⑥运行矩频特性:电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线,称为运行矩频特性。这是电机诸多动态性能特性曲线中最重要的,也是选择电机的根本依据。

图7-19中,曲线3的电流最大或电压最高,曲线1电流最小或电压最低,曲线与负载的交点为负载的最大速度点。要使平均电流大,应尽可能提高驱动电压,采用小电感、大电流的电机。

其他性能特性还有惯频特性、启动频率特性等。电机一旦选定,电机的静力矩就确定了。

而动态力矩却不然,电机的动态力矩取决于电机运行时的平均电流(而非静态电流),平均电流越大,电机输出力矩越大,即电机的频率特性越硬。

⑦电机的共振点:步进电机均有固定的共振区域,电机驱动电压越高,电流越大,负载越轻,电机体积越小,则共振区向上偏移,反之亦然,为使电机输出电矩大,不失步且整个系统的噪声降低,一般工作点均应偏移共振区较多。二、四相感应子式步进电机的共振区一般为180~250pps(步距角1.8。)或在400pps左右(步距角为0.9。)。

⑧噪频特性:电机在某种测试条件下测得运行中的噪声和频率关系曲线,称为噪频特性。它和电机驱动器的关系非常大,这一品质特性在许多场合都非常重要。

⑨温频特性:电机在某种测试条件下测得运行中的温升和频率关系曲线,称为温频特性,低速时主要取决于驱动器。电机的温升直接影响使用寿命,大功率电机对能耗影响较大。