脈沖頻率對步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的影響
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脈沖頻率對步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的影響
當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢;脈沖頻率越高,反向電動(dòng)勢越大。在反向電動(dòng)勢的作用下,電機(jī)的相電流隨脈沖頻率(或速度)的增大而減小,從而導(dǎo)致力矩下降。
步進(jìn)電機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩成為動(dòng)態(tài)電磁轉(zhuǎn)矩,步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性可以用動(dòng)態(tài)電磁轉(zhuǎn)矩T與脈沖頻率F之間的關(guān)系來描述,成為矩頻特性。
隨著脈沖頻率F的升高,步進(jìn)電機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩要下降,這主要是由于定子控制繞組電感的影響而造成的。因?yàn)榭刂苹芈房傆幸欢ǖ碾姼校刂评@組通、斷電后,電流均需一定的上升或下降時(shí)間。當(dāng)脈沖頻率較低時(shí),繞組通電和斷電的周期較長,電流的波形比較接近于理想矩形波,電機(jī)負(fù)載能力較強(qiáng)。當(dāng)脈沖頻率升高后,通、斷電周期縮短,電流來不及上升到穩(wěn)定值就開始下降,脈沖頻率越高,繞組中的平均電流越小,因而產(chǎn)生的平均轉(zhuǎn)矩就要大幅度下降,電機(jī)的負(fù)載能力也就大幅度下降。
此外,當(dāng)脈沖頻率增加時(shí),電機(jī)鐵芯中的渦流損耗隨之增加,使輸出功率和轉(zhuǎn)矩下降。當(dāng)輸入脈沖頻率增加到一定值時(shí),步進(jìn)電機(jī)已無法帶動(dòng)任何負(fù)載,而且只要受到很小的擾動(dòng),就會振蕩、失步,甚至停轉(zhuǎn)。