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[導(dǎo)讀]   步進(jìn)電機(jī)暫態(tài)轉(zhuǎn)矩特性   由于步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量作用,即使空載運(yùn)行一步,也會產(chǎn)生超越角(over-shoot),并在超越角與返回角(under-shoot)之間來回振蕩,經(jīng)過哀減后靜止

  步進(jìn)電機(jī)暫態(tài)轉(zhuǎn)矩特性

  由于步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量作用,即使空載運(yùn)行一步,也會產(chǎn)生超越角(over-shoot),并在超越角與返回角(under-shoot)之間來回振蕩,經(jīng)過哀減后靜止于所定角度,此為步進(jìn)電機(jī)暫態(tài)響應(yīng)特性。

  下圖表示步進(jìn)電機(jī)的暫態(tài)特性,縱軸取轉(zhuǎn)子移動角度,橫軸為時間。△T為上升時間,△θ表示超越角,轉(zhuǎn)子自由靜止到設(shè)定位置的時間(通常到達(dá)步距角的士5%誤差范圍的時間)稱為穩(wěn)定時間(setting TIme)

  

  穩(wěn)定時間越短,快速性越好,為了加快機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度,使穩(wěn)定時間變短,步進(jìn)電機(jī)的阻尼(制動)變得很重要,使穩(wěn)定時間變短的方法有改變摩擦或改變慣量驅(qū)動等。

  步進(jìn)電機(jī)改善暫態(tài)特性的方法

  改善的方法有安裝阻尼器和利用驅(qū)動電路及電機(jī)本身的改善等,下面將分別加以說明。

  1.利用阻尼器的改善圖8.13表示帶誤差動態(tài)阻尼器的步進(jìn)電機(jī)的照片。此種阻尼器是在步進(jìn)電機(jī)軸的飛輪上安裝橡膠等特性裝置.使飛輪的運(yùn)動滯后于轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動,利用與轉(zhuǎn)子問的振動相位差對轉(zhuǎn)子進(jìn)行制動,改善暫態(tài)特性。

  

  圖8.14為帶動態(tài)慣量阻尼器的步進(jìn)電機(jī)暫態(tài)特性的步進(jìn)響應(yīng)的比較。此種吸振阻尼器不會像反相制動方法那樣,在產(chǎn)生超調(diào)后才制動,但也不會消除最初的超調(diào)量。

  

  此種動態(tài)慣量阻尼器可以改善步進(jìn)電機(jī)高速區(qū)域的共振引起的轉(zhuǎn)矩降低.也可以改善高速時的轉(zhuǎn)矩和響應(yīng)脈沖;2.利用驅(qū)動電路的改善(1)半步進(jìn)1-2相激磁的情況:阻尼以及定位時,利用2相激磁比1相激磁要好。所以兩相步進(jìn)電機(jī)使用半步進(jìn)驅(qū)動的1-2相激磁時,停止相采用2相激磁,阻尼會變好。

 ?。?)反相序制動:有關(guān)反相序制動,在第5章的圖5.28已介紹。此種方法是最佳控制,即在最初的超調(diào)能抑制振動。為此介紹反相序制動用閉環(huán)回路。

  

  圖8.l5表示步進(jìn)電機(jī)及其后軸所帶的測速機(jī)結(jié)構(gòu)。由測速機(jī)得到轉(zhuǎn)子速度,在最佳時刻作反相序制動,其反相序激磁的電路框圖見圖8.16。圖8.17為有/無反相序制動的對比。因為閉環(huán)控制可在最佳的速度時間進(jìn)行制動。

  (3)驅(qū)動電路輸出段的結(jié)構(gòu):根據(jù)圖8.2所示驅(qū)動電路輸出段結(jié)構(gòu)一當(dāng)功率管off時,尖峰吸收電路的導(dǎo)通,產(chǎn)生的制動轉(zhuǎn)矩變大。圖8.2的①為制動轉(zhuǎn)矩最小的結(jié)構(gòu)。在高速時的轉(zhuǎn)矩會降低,故要考慮轉(zhuǎn)矩與制動轉(zhuǎn)矩兩者狀態(tài)最佳時的驅(qū)動電路。

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