本文將介紹步進(jìn)電機(jī)的基本特性。

步進(jìn)電機(jī)的基本特性

下圖顯示了步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和速度之間的關(guān)系。縱軸為轉(zhuǎn)矩，橫軸為脈沖頻率。脈沖頻率是指驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率，在步進(jìn)電機(jī)中，通常使用脈沖頻率pps(pulses per second，每秒脈沖數(shù))代替頻率Hz。藍(lán)色曲線表示步進(jìn)電機(jī)的“牽入轉(zhuǎn)矩特性”，黃色曲線表示步進(jìn)電機(jī)的“失步轉(zhuǎn)矩特性”。

下面分別介紹每個(gè)特性：

■牽入轉(zhuǎn)矩(Pull-in Torque)特性

“牽入轉(zhuǎn)矩特性”也稱為“啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性”，表示可以使停止?fàn)顟B(tài)的步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)的頻率(脈沖頻率)與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。牽入轉(zhuǎn)矩曲線內(nèi)的區(qū)域稱為“自啟動(dòng)區(qū)域”，是可以啟動(dòng)、停止和反轉(zhuǎn)的區(qū)域。另外，將負(fù)載轉(zhuǎn)矩為零的頻率=可以啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的極限頻率稱為“最大自啟動(dòng)頻率”。如圖所示，頻率越高，可啟動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩越低。

■失步轉(zhuǎn)矩(Pull-out Torque)特性

“失步轉(zhuǎn)矩特性”也稱為“連續(xù)特性”或“牽出轉(zhuǎn)矩特性”。表示在自啟動(dòng)后增加負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)可以繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的頻率。因此，其值高于牽入轉(zhuǎn)矩特性的值。步進(jìn)電機(jī)可以連續(xù)運(yùn)行的極限稱為“最大連續(xù)運(yùn)行頻率”。與牽入轉(zhuǎn)矩特性一樣，失步轉(zhuǎn)矩特性也是負(fù)載轉(zhuǎn)矩會(huì)隨著脈沖頻率的增加而降低。

■保持轉(zhuǎn)矩(Holding Torque)

步進(jìn)電機(jī)在通電狀態(tài)下，在步進(jìn)電機(jī)停止時(shí)即使施加外力，電機(jī)也試圖通過轉(zhuǎn)子與定子之間的吸引力來保持停止位置，這種保持力稱為“保持轉(zhuǎn)矩”。在上圖中，即工作頻率(脈沖頻率)為零、也就是停止?fàn)顟B(tài)下的轉(zhuǎn)矩。

順便提一下，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩之所以隨著工作頻率的增加而減小，是因?yàn)槭芾@線電感影響，電流難以在高頻條件下流動(dòng)。

另外，步進(jìn)電機(jī)的牽入轉(zhuǎn)矩特性和失步轉(zhuǎn)矩特性會(huì)因勵(lì)磁方法和驅(qū)動(dòng)電路而異。因此，對步進(jìn)電機(jī)的特性研究中，需要進(jìn)行包括驅(qū)動(dòng)方法和電路在內(nèi)的整體評(píng)估。

審核編輯：湯梓紅