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步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率

步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，即脈沖頻率越高步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速也越高，但提高了脈沖頻率雖然達(dá)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：

步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生失步的兩個(gè)原因就是：

一、控制脈沖頻率高，此時(shí)轉(zhuǎn)子的加速度小于步進(jìn)電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度。

在步進(jìn)電機(jī)供電電源設(shè)計(jì)好后，定子線圈沖電時(shí)間常數(shù)基本是固定的，假設(shè)時(shí)間常數(shù)是0.02S（0.02S充電到最大值的63%），如果步進(jìn)電機(jī)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(dòng)轉(zhuǎn)子的力矩。如果脈沖頻率過(guò)高，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(shí)間才0.01S，少了一半的充電時(shí)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(chǎng)的速度，每一步都落后于應(yīng)該到達(dá)的平衡位置，并且距離平衡位置越來(lái)越遠(yuǎn)。積累下來(lái)的結(jié)果就造成了失步.

當(dāng)然50HZ的頻率太小了，本例子只是為了便于說(shuō)明，隨意說(shuō)了一個(gè)數(shù)解決方法：1、降低脈沖頻率，別認(rèn)為麻煩，調(diào)試步進(jìn)電機(jī)大部分是調(diào)節(jié)脈沖頻率的過(guò)程

2、如果不想因降低頻率而造成速度太低，那么加大步進(jìn)電機(jī)供電電流

3、減輕電機(jī)的負(fù)載

二、控制脈沖頻率低，此時(shí)轉(zhuǎn)子的速度高于步進(jìn)電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度。

還以上面的0.02S充電時(shí)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(shí)電機(jī)的負(fù)載如果較輕，轉(zhuǎn)子就會(huì)超過(guò)應(yīng)該到達(dá)的平衡位置，定子磁場(chǎng)又要拉轉(zhuǎn)子回到平衡位置，同樣其在回平衡位置時(shí)又會(huì)反越過(guò)平衡位置而落后于平衡位置，恰恰此時(shí)下一個(gè)脈沖到來(lái)，于是轉(zhuǎn)子只好在落后于平衡位置的地方開(kāi)始新一輪的步進(jìn)。如此循環(huán)，同樣造成每一步都落后于應(yīng)該到達(dá)的平衡位置，并且距離平衡位置越來(lái)越遠(yuǎn)。積累下來(lái)的結(jié)果就造成了失步。

解決方法：1、提高脈沖頻率

2、不想太高速，那么減小步進(jìn)電機(jī)供電電流。

3，上面兩者都不能調(diào)節(jié)，換力矩小的電機(jī)。

伺服電機(jī)的說(shuō)明書(shū)上一般都會(huì)給出矩頻特性圖，或是力矩與速的關(guān)系表。從大多品牌步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性可以看出，步進(jìn)電機(jī)在小于600轉(zhuǎn)/分的速度時(shí)，輸出力矩是正常的。超過(guò)1000轉(zhuǎn)/分時(shí)，力矩急劇下降(當(dāng)然也有部分電機(jī)在1200轉(zhuǎn)/分時(shí)，力矩輸出正常).

所以將步進(jìn)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速定為600轉(zhuǎn)/分是較為理想的選擇。

當(dāng)然這個(gè)600轉(zhuǎn)/分不是一個(gè)通用的數(shù)據(jù)，具體還得去資訊廠家，向廠家要步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性。

600轉(zhuǎn)/分的定義只是為了告訴您在選擇電機(jī)或是前期設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速，要考慮到步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速小的特點(diǎn)！

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