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步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比,即脈沖頻率越高步進電機的轉(zhuǎn)速也越高,但提高了脈沖頻率雖然達到了提速作用,卻損失了力矩。
力矩隨脈沖頻率升高而下降的原因:
一、控制脈沖頻率高,此時轉(zhuǎn)子的加速度小于步進電機定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度。
在步進電機供電電源設(shè)計好后,定子線圈沖電時間常數(shù)基本是固定的,假設(shè)時間常數(shù)是0.02s(0.02s充電到-值的63%),如果步進電機接受的脈沖周期大于0.04s(占空比為50%,頻率小于25hz),定子線圈即可以獲得足夠的能量產(chǎn)生足夠帶動轉(zhuǎn)子的力矩。如果脈沖頻率過高,步進電機供應(yīng)商,比如50hz(占空比為50%,脈沖周期大于0.02s),定子線圈獲得的充電時間才0.01s,少了一半的充電時間,產(chǎn)生的力矩就減少了很多,致使轉(zhuǎn)子跟不上定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度,每一步都落后于應(yīng)該到達的平衡位置,步進電機工作原理,并且距離平衡位置越來越遠。積累下來的結(jié)果就造成了失步.
二、控制脈沖頻率低,此時轉(zhuǎn)子的速度高于步進電機定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度。
還以上面的0.02s充電時間常數(shù)為例,脈沖頻率低,定子線圈充電充分,其產(chǎn)生的力矩就大,此時電機的負載如果較輕,轉(zhuǎn)子就會超過應(yīng)該到達的平衡位置,定子磁場又要拉轉(zhuǎn)子回到平衡位置,同樣其在回平衡位置時又會反越過平衡位置而落后于平衡位置,恰恰此時下一個脈沖到來,于是轉(zhuǎn)子只好在落后于平衡位置的地方開始新一輪的步進。如此循環(huán),同樣造成每一步都落后于應(yīng)該到達的平衡位置,并且距離平衡位置越來越遠。積累下來的結(jié)果就造成了失步。
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