Basiseigenschappen van stappenmotoren: statische, dynamische, voorbijgaande koppelkarakteristieken
De basiskenmerken van een stappenmotor omvatten motorische statische eigenschappen, continue bewegingskarakteristieken (dynamische karakteristieken), motorstartkarakteristieken en motorremkarakteristieken (transiënte karakteristieken). De volgende worden afzonderlijk geïntroduceerd:
Statische torsiekarakteristiek
Wanneer de spoel van de stappenmotor door gelijkstroom loopt, wordt de relatie tussen het elektromagnetische koppel van de belaste rotor (het teruggewonnen elektromagnetische koppel gegenereerd door het belasten van het belastingskoppel statisch koppel of statisch koppel genoemd) en wordt de rotatiehoek van de rotor hoek- genoemd. nog steeds. Koppelkarakteristieken, dit zijn de statische eigenschappen van de motor.
Aangezien de rotor een permanente magneet is en de resulterende magnetische dichtheid van de luchtspleet sinusvormig is, is de theoretische statische torsiekromme een sinusgolf. Deze hoek-stationaire torsiekarakteristiek is een belangrijke indicator van het vermogen van de stappenmotor om een elektromagnetisch koppel te genereren. Hoe groter het maximale koppel, hoe beter, en hoe dichter de koppelgolfvorm bij de sinus komt, hoe beter. In feite is er een aantrekkend koppel onder de magnetische pool, waardoor het gecombineerde koppel wordt vervormd. Het koppelkoppel van de tweefasenmotor is bijvoorbeeld vier keer zo lang als de harmonische van de statische momenthoek, en wordt toegevoegd aan het sinusvormige statische koppel.
Dynamisch koppelkarakteristiek
Dynamische koppelkarakteristieken omvatten de kenmerken van de frequentie van de aandrijvingspulsen en de karakteristieken van de traagheid van de pulsfrequentie.
Pulsfrequentie-koppelkarakteristiek
De pulsfrequentie-koppelkarakteristiek is een belangrijk kenmerk van de stappenmotor. Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, is de verticale as het dynamische koppel (dynamictorque), de horizontale as de responspulfrequentie en de responspulfrequentie uitgedrukt in pps (pulscondens) als de eenheid, dat wil zeggen het aantal pulsen per seconde.
De dynamische koppelgeneratie van de stappenmotor omvat twee factoren: uittrekkoppel en intrekkoppel. De eerste wordt uit-stap of verloren koppel genoemd, de laatste wordt start- of trekkoppel genoemd. Het pull-in-koppelbereik is van nul tot de maximale zelfstartpulsen of het maximale zelfstartfrequentiebereik. Het door de curve omsloten gebied wordt het zelfstartende gebied genoemd. De motor start synchroon de vooruit- en achteruitstartbewerking en is de loopzone tussen de intrekzone en de uittredeopening. De motor kan synchroon lopen met de overeenkomstige belasting in deze zone. Het belastingskoppel buiten het bereik zal niet continu werken en het step-out-fenomeen zal optreden. . De stappenmotor is open-lus aandrijfregeling en er is een marge tussen het belastingskoppel en het elektromagnetische koppel en de waarde moet 50% ~ 80% zijn.
Het uittrekkoppel is gelijk aan het intrekkoppel bij 0 pps. Naarmate de frequentie van de besturingspuls toeneemt, neemt het belastingsvermogen af. Aan het begin van de operatie moet de frequentie van de stuurpuls langzaam worden verhoogd om voordeel te halen uit het grote koppel bij lage snelheid om het versnellingskoppel te leveren dat de motor nodig heeft bij lage snelheden en om de acceleratietijd te verkorten. Hoe kleiner het inductorontwerp van de statorspoel van de stappenmotor, des te groter de maximale responspulsfrequentie, zodat de langzame versnellingsaandrijving kan worden veranderd naar de snelle versnellingsaandrijfoperatie.
Pulsfrequentie-traagheidskarakteristiek
Stappenmotoren moeten voldoende startversnelling hebben bij het starten met traagheidsbelastingen. Daarom neemt, als de traagheid van de belasting toeneemt, de startpulsfrequentie af. Om deze reden moeten ze allebei uitvoerig worden overwogen bij het kiezen van een stappenmotor.
De verticale as van de onderstaande afbeelding toont de maximale zelfstartfrequentie, de horizontale as is de belastingsinertie en de curve geeft de relatie weer tussen de belastingsinertie en de maximale zelfstartende pulsfrequentie. Hier wordt een PM-klauwstapstappenmotor (twee fasen, staphoek 7,5 °) als voorbeeld genomen. Onder de belasting PL is de relatie tussen de maximale zelfstartpulsfrequentie PL en de belastingsinertie Jc als volgt:
In de formule, JR-stepper-motorrotorinertie, is Ps de maximale zelfstartfrequentie van nullast.
