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步进电机转速与脉冲频率的关系
- 2021-05-10 06:30 -

  步进电机的转速与脉冲频率成正比,即脉冲频率越高步进电机的转速也越高,但提高了脉冲频率虽然达到了提速作用,却损失了力矩。

  一、控制脉冲频率高,此时转子的加速度小于步进电机定子旋转磁场的速度。 在步进电机供电电源设计好后,定子线圈冲电时间常数基本是固定的,假设时间常数是0.02S(0.02S充电到最大值的63%),如果步进电机接受的脉冲周期大于0.04S(占空比为50%,频率小于25HZ),定子线圈即可以获得足够的能量产生足够带动转子的力矩。如果脉冲频率过高,比如50HZ(占空比为50%,脉冲周期大于0.02S),定子线S,少了一半的充电时间,产生的力矩就减少了很多,致使转子跟不上定子旋转磁场的速度,每一步都落后于应该到达的平衡位置,并且距离平衡位置越来越远。积累下来的结果就造成了失步。

  当然50HZ的频率太小了,本例子只是为了便于说明,随意说了一个数解决方法:

  二、控制脉冲频率低,此时转子的速度高于步进电机定子旋转磁场的速度。 还以上面的0.02S充电时间常数为例,脉冲频率低,定子线圈充电充分,其产生的力矩就大,此时电机的负载如果较轻,转子就会超过应该到达的平衡位置,定子磁场又要拉转子回到平衡位置,同样其在回平衡位置时又会反越过平衡位置而落后于平衡位置,恰恰此时下一个脉冲到来,于是转子只好在落后于平衡位置的地方开始新一轮的步进。如此循环,同样造成每一步都落后于应该到达的平衡位置,并且距离平衡位置越来越远。积累下来的结果就造成了失步。 解决方法:

  3,上面两者都不能调节,换力矩小的电机。 伺服电机的说明书上一般都会给出矩频特性图,或是力矩与速的关系表。从大多品牌步进电机的矩频特性可以看出,步进电机在小于600转/分的速度时,输出力矩是正常的。超过1000转/分时,力矩急剧下降(当然也有部分电机在1200转/分时,力矩输出正常)。 所以将步进电机的最高转速定为600转/分是较为理想的选择。

  当然这个600转/分不是一个通用的数据,具体还得去资讯厂家,向厂家要步进电机的矩频特性。 600转/分的定义只是为了告诉您在选择电机或是前期设计转速,要考虑到步进电机转速小的特点!IM体育

  步进电机是一种与专门用于速度和位置精确控制的特种电机,它旋转是以固定的角度(称为“步距角” )一步一步运行的,故称步进电机。其特点是没有累积误差,接收到控制器发来的每一个脉冲信号,在驱动器的推动下电机运转一个固定的角度,所以广泛应用于各种开环控制。

  步进驱动器是一种能使步进电机运行的功率放大器,能把控制器发来的脉冲信号转化为步进电机的功率信号,电机的转速与脉冲频率成正比,所以控制脉冲频率可以精确调速,控制脉冲数就可以精确定位。

  步进电机由于自身特有结构决定,出厂时都注明“电机固有步距角” (如 0.9/1.8,表示半步工作每走一步转过的角度为 0.9,整步时为 1.8) 。但在很多精密控制和场合,整步的角度太大,影响控制精度,同时振动太大,所以要求分很多步走完一个电机固有步距角,这就是所谓的细分驱动,能够实现此功能的电子装置称为细分驱动器。

  V:电机转速(r/s) P:脉冲频率(Hz) e:电机固有步距角 m:细分数(整步为 1,半步为 2)

   因减少每一步所走过的步距角,提高了步距均匀度,因此可以提高控制精度。

   可以大大地减少电机振动,低频振荡是步进电机的固有特性,用细分是消除它的最好方法。

  以上这些优点普遍被用户认可,并给他们带来实惠,所以建议您最好选用细分驱动器。

   可能方向信号太弱,或接线极性错,或信号电压太高烧坏方向限流电阻。

   脉冲模式不匹配,信号是脉冲/方向,驱动器必须设置为此模式;若信号是 CW/CCW(双脉冲模式) ,驱动器则必须也是此模式,否则电机只朝一个方向运转。

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