直角减速电机!为什么步进电动机在高速产生高转矩时会遇到麻烦?

来源：行业资讯发布时间：2024-04-12 点击数： 923 热门：减速电机厂家

　　对于给定的步进电动机设计，转矩产生主要是通过电动机绕组的电流的函数-电流越大，电动机产生的转矩就越大。但是电动机绕组具有两个特性，它们会限制电流，因此会限制扭矩的产生。第一个是电感(L)，它使绕组抵抗流经它的电流的任何变化。另一个是电阻(R)，它限制了绕组可以承载的最大电流量。

　　总之，这两个性质确定电动机的电气时间常数(τ ë)，这是它在卷绕花费的电流达到其额定(最大)值的63%的时间。

　　当传递到绕组的电压脉冲的速率(进而是电动机速度)变慢时，绕组有足够的时间达到其额定电流，并且电动机可以产生其额定转矩。但是，当电压脉冲的速率(电动机速度)很高时，绕组中的电流就没有足够的时间达到其额定值，并且会影响转矩产生。

　　限制步进电机高速产生扭矩的另一个因素是绕组中的电流上升率(dI / dt)，它与施加的电压(V)直接成正比，与电动机的电感(L)成反比。

　　为了提高电流上升速率，必须降低绕组的电感(L)，或者必须增加施加的电压(V)。

　　降低绕组电感需要改变电动机的设计和/或制造方法。实际上，一些制造商已经对其电动机的结构和制造工艺进行了更改，现在提供的步进电动机具有比传统设计更高的转矩-速度特性。这些变化的示例包括改进的磁性设计，该设计增加了转子和定子之间的磁通量，增加了电动机中的极对数，并增加了绕组密度。

　　但是对于机械制造商和最终用户而言，通常可以通过使用斩波器驱动来改善给定步进电机的扭矩产生。

　　斩波驱动电压可提供更好的转矩-速度特性

　　步进电机性能

　　向电动机绕组提供更高的电压可有效地将转矩-速度曲线“压出”，从而在更高速度下产生更高的转矩。

　　斩波器驱动器向电动机提供高电压(通常是标称电压的八倍)，根据欧姆定律(电流=电压÷电阻)，这会导致更高的电流通过绕组。

　　步进电机性能

　　当驱动器检测到电流已达到预定值时，电源关闭或“切断”。当电流降至某个水平以下时，高压电源再次打开。

　　这种电压斩波方法还提高了电流上升速率(dI / dt)。因此，通过增加驱动电压，即使在脉冲频率较高时，绕组也可以达到较高的电流水平，这意味着以较高的速度产生更多的转矩。