下面從速度-轉(zhuǎn)矩特性考慮要增加動態(tài)轉(zhuǎn)矩的解決方法。增加轉(zhuǎn)矩時,根據(jù)速度的高低,其解決方法各不相同。而解決方法既有電機方面的,又有驅(qū)動電路方面的。
1、步進(jìn)電機在低速時增加轉(zhuǎn)矩的方法
1)選擇步距角小的步進(jìn)電機
在低速時轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)子齒數(shù)增加而變大。選擇步距角小的步進(jìn)電機能獲得高轉(zhuǎn)矩。十幾上HB型轉(zhuǎn)子齒數(shù)如為50齒,永久磁鐵的漏磁將增加,但步會成比例,此結(jié)論在100齒以下均有效。三相HB型步進(jìn)電機從1.2°(轉(zhuǎn)子50齒)改變0.6°(轉(zhuǎn)子100齒)。約增加1.4至1.8倍的低速轉(zhuǎn)矩。
2)雙極型接線
3)效率能蓋上2倍。市場上很容易買到兩相單極型或雙極型步進(jìn)電機,但雙極型的驅(qū)動功率管比單極型的多。
2、步進(jìn)電機在高速時增加轉(zhuǎn)矩的方法
1)降低匝數(shù),使L減小
在電機廠商的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品中選擇電感L小的,額定電流會變大。
為保持低速時輸入相同,改變繞組匝數(shù)餓兩相HB型步進(jìn)電機的速度-轉(zhuǎn)矩特性的比較。在高速時,額定電流越大(安匝數(shù)相同,匝數(shù)少),電機轉(zhuǎn)矩越大(電機為兩相、HB型、1.8°、56mm、長54mm)。
2)永久磁鐵的磁通要小
如生產(chǎn)產(chǎn)假無法減小永久磁鐵,可以增加氣隙,使高速時降低反電勢,增加電流,使轉(zhuǎn)矩增大,使速度-轉(zhuǎn)矩特性從低速到高速變成一條直線,提高高速時的轉(zhuǎn)矩,同時響應(yīng)頻率也增加。
3)選擇步距角打的電機。
3、步進(jìn)電機高速運行時,在驅(qū)動電路方面提高轉(zhuǎn)矩的方法
1)提高驅(qū)動電流的電壓
要維持高速時的大轉(zhuǎn)矩,就要保持電流不變,使斬波器工作在恒電流狀態(tài)。要使電流恒定,只能提高脈沖頻率。當(dāng)步進(jìn)電機如初轉(zhuǎn)速達(dá)一定高的速度時,由于電壓***,只能工作在恒電壓狀態(tài),如果提高輸入電壓,則可以使其在高速時依然能工作在恒電流狀態(tài),如果提高輸入電壓,則可以使其在高速時依然能工作在恒電流狀態(tài),從而提高高速時的轉(zhuǎn)矩。
2)降低驅(qū)動電路關(guān)斷時的電流
線圈內(nèi)的電流在功率管關(guān)斷時,由于電流變化率大,線圈內(nèi)產(chǎn)生非常大的感應(yīng)電壓,功率管會有被擊穿的危險,通常會有保護(hù)電路。
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