2-4-3 步进马达的特性
步进马达的扭矩与速度之间的关系,如图 2.57 所示,纵轴表示扭矩,横轴表示脉冲速率。图中画了2条曲线,分别为启动特性和连续特性。
启动特性
启动特性表示在施加固定频率的脉冲后,从停止的状态开始会以多大的负载扭矩启动,也称牵引转矩(pull-in torque)特性。步进马达的最大扭矩,通常以10Hz的脉冲速率时的启动扭矩进行定义。而且,说到步进马达时,好像一般都称脉冲速率为脉冲率,单位使用pps(pulses per second)取代Hz。
连续特性
连续特性是指以固定频率的脉冲旋转时,施加多大的负载扭矩后仍继续旋转,也称Through扭矩特性、失步转矩特性。
连续特性的值高于启动特性。
启动特性、连续特性的值随着脉冲速率的上升均会减小。
马达能够连续动作的界限称为最大连续响应频率,能够启动马达的界限称为最大自启动频率。
步进马达的扭矩在高速区间会下降是因为存在绕组阻抗的作用,在较高的频率时电流流动变得困难。
励磁方法和驱动电路不同,步进马达的启动特性和连续特性也会不同。因此,步进马达的特性必须进行综合评估,其中包括与驱动电路之间的关系。
<小知识>保持扭矩
步进马达在通电状态下停止时,即使施加外力,但由于转子和定子之间存在吸引力,仍能保持停止位置。
这种能够抵抗外力的扭矩称为保持扭矩。
<小知识>止动扭矩
PM型及HB型的步进马达未通电时,在转子磁铁的吸引力作用下,也有一定程度的保持扭矩。这称为止动扭矩。
脉冲速率与转速的换算
步进马达的速度一般使用每秒脉冲数(步距数)的[pps]表示。也称为脉冲率或步进率。
但,有时理解为每分钟的转数[rpm]会比较方便。
马达每转的步距数与[pps]之间的关系换算成[rpm]的表如下所示,图2.58 表示换算曲线。