Caratteristiche di base dei motori passo-passo: caratteristiche statiche, dinamiche, di coppia transitoria
Le caratteristiche di base di un motore passo-passo includono caratteristiche statiche del motore, caratteristiche di movimento continuo (caratteristiche dinamiche), caratteristiche di avviamento del motore e caratteristiche di frenatura del motore (caratteristiche transitorie). I seguenti sono introdotti separatamente:
Caratteristica di coppia statica
Quando la bobina del motore passo-passo passa attraverso la corrente continua, la relazione tra la coppia elettromagnetica del rotore caricato (la coppia elettromagnetica recuperata generata dall'equilibrio della coppia di carico viene chiamata coppia statica o coppia statica) e l'angolo di potenza del rotore viene chiamato angolo- ancora. Caratteristiche di coppia, sono le caratteristiche statiche del motore.
Poiché il rotore è un magnete permanente e la densità magnetica del traferro risultante è sinusoidale, la curva teorica della coppia statica è un'onda sinusoidale. Questa caratteristica di coppia angolare-stazionaria è un indicatore importante della capacità del motore passo-passo di generare una coppia elettromagnetica. Maggiore è la coppia massima, migliore è, e più la forma d'onda della coppia si avvicina alla sinusoide, meglio è. Infatti, c'è una coppia di cogging sotto il polo magnetico, che causa la distorsione della coppia combinata. Ad esempio, la coppia di cogging del motore bifase è 4 volte armonica del periodo dell'angolo di coppia statico e viene aggiunta alla coppia statica sinusoidale.
Caratteristica di coppia dinamica
Le caratteristiche dinamiche della coppia includono le caratteristiche della coppia di frequenza degli impulsi del convertitore e le caratteristiche di inerzia della frequenza degli impulsi del convertitore.
Frequenza della coppia di impulsi caratteristica
La caratteristica frequenza-coppia del polso è una caratteristica importante del motore passo-passo. Come mostrato nella figura seguente, l'asse verticale è la coppia dinamica (dinamictorque), l'asse orizzontale è la frequenza dell'impulso di risposta e la frequenza dell'impulso di risposta è espressa in pps (pulsepersecond) come unità, cioè il numero di impulsi al secondo.
La generazione dinamica della coppia del motore passo-passo comprende due fattori: la coppia di spunto e la coppia di serraggio. Il primo è chiamato fuori fase o coppia persa, il secondo è chiamato avvio o tirando coppia. Il range di coppia di pull-in va da zero alla frequenza massima dell'impulso di autoaccensione o alla gamma di frequenze di autoaccensione massima. L'area racchiusa dalla curva è chiamata area di auto-partenza. Il motore avvia in modo sincrono l'operazione di avvio in avanti e indietro, ed è la zona di corsa tra la zona di pull-in e quella fuori fase. Il motore può funzionare in modo sincrono con il carico corrispondente in questa zona. La coppia di carico fuori range non funzionerà continuamente e si verificherà il fenomeno di spegnimento. . Il motore passo-passo è il controllo dell'azionamento ad anello aperto e vi è un margine tra la coppia di carico e la coppia elettromagnetica e il valore dovrebbe essere 50% ~ 80%.
La coppia fuori fase è uguale alla coppia di trazione a 0 pps. All'aumentare della frequenza degli impulsi di controllo, la capacità di carico diminuisce. All'inizio dell'operazione, la frequenza degli impulsi di controllo dovrebbe essere aumentata lentamente per sfruttare l'ampia coppia a bassa velocità per fornire la coppia di accelerazione richiesta dal motore alle basse velocità e ridurre il tempo di accelerazione. Più piccolo è il design dell'induttore della bobina dello statore del motore passo-passo, maggiore è la frequenza massima dell'impulso di risposta, in modo che l'azionamento dell'accelerazione lenta possa essere modificato per il funzionamento con accelerazione veloce.
Frequenza d'inerzia del polso caratteristica
I motori passo-passo devono avere un'accelerazione iniziale sufficiente quando si inizia con carichi inerziali. Pertanto, se l'inerzia del carico aumenta, la frequenza di impulso iniziale diminuisce. Per questo motivo, entrambi devono essere considerati in modo completo quando si seleziona un motore passo-passo.
L'asse verticale della figura seguente mostra la frequenza di autoaccensione massima, l'asse orizzontale è l'inerzia del carico e la curva mostra la relazione tra l'inerzia del carico e la frequenza massima dell'impulso di autoaccensione. Qui viene preso come esempio un motore passo-passo ad artiglio di tipo PM (due fasi, angolo di passo 7,5 °). Sotto il carico PL, la relazione tra la frequenza massima degli impulsi di autoaccensione PL e l'inerzia del carico Jc è la seguente:
Nella formula, inerzia del rotore del motore passo-passo JR, Ps è la frequenza di autoaccensione massima di assenza di carico.
