現(xiàn)以兩相與三相步進電機為例詳細(xì)說明步進電機的相數(shù)與特性的關(guān)系。相數(shù)與特性綜合概述為:
1、高分辨率 根據(jù)式(2. 1),步距角為1800/PN.,故相數(shù)P越大,角分辨率越高.提高分辨率,可以提高定位控制精度,改善低速失步,使多相控制成為可能,并且可以改善阻尼(改善制動性能,減小停止時的超調(diào)量和制動時間)。詳細(xì)說明在驅(qū)動技術(shù)部分.
2、低振動 圖2.9表示的是兩相和三相步進電機的轉(zhuǎn)矩波動,相數(shù)愈多,換相的兩相繞組動態(tài)轉(zhuǎn)矩曲線的交點轉(zhuǎn)矩值Te與最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩丁、的相對誤差愈小。幾為電機所帶負(fù)載轉(zhuǎn)矩的下限值,(Th一Tg)/Th為轉(zhuǎn)矩波動的相對誤差,相數(shù)越多,此值越小,對降低振動越有利。亦即,相數(shù)越多,電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩波動幅值越小,頻率越高,產(chǎn)生的振動越小(有關(guān)說明在后面章節(jié))。
3、高轉(zhuǎn)速 多相步進電機的優(yōu)點是能高速響應(yīng).步進電機為同步電機,繞組電流頻率與轉(zhuǎn)子速度成正比例,若電機高速運轉(zhuǎn),則繞組電流角頻率。增加,使繞組電感L產(chǎn)生的電抗。L加大,從而降低電流,致使轉(zhuǎn)矩下降. 當(dāng)用數(shù)千pps驅(qū)動步進電機時.電機繞組阻抗Z與直流電阻相比,電抗wL將大幅增加。當(dāng)電機高速運轉(zhuǎn)時,如電壓V一定,則電機相電流為V/wL。機械角速度。wm為w= Nrwm,則對相同機械角速度wm的電機,電流與Nr成反比。 根據(jù)式(2. 1),兩相Nr=50時,步距角為1.8度;五相Nr=20時,步距角為1.8度當(dāng)這兩種步進電機以相同的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)時,五相繞組的電流是兩相的2.5倍,因為電流小則轉(zhuǎn)矩小,所以五相的轉(zhuǎn)矩比兩相的要大。
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