
步進(jìn)電機(jī)因其價(jià)格低廉,堅(jiān)固耐用,簡(jiǎn)單,在啟動(dòng)時(shí)和低速時(shí)具有高扭矩,幾乎不需要維護(hù)而可以在開環(huán)控制系統(tǒng)中運(yùn)行,因此仍然很受歡迎,那么步進(jìn)電機(jī)保持扭矩是什么,如何計(jì)算步進(jìn)電機(jī)扭矩,文章做相關(guān)介紹。 該圖顯示了57系列集成式步進(jìn)電機(jī)各種電機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度的速度-扭矩曲線,電機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度越長(zhǎng)可輸出的扭矩越大,57系列步進(jìn)電機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度一般不會(huì)超過112mm。市面上一些一體化步進(jìn)電機(jī),將步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)與控制器集成于一體機(jī),****256細(xì)分,可輕松實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的高精度定位等控制,并且可設(shè)置停止時(shí)電機(jī)保持扭矩大小。保持轉(zhuǎn)矩是將固定式步進(jìn)電機(jī)軸推到位所需的旋轉(zhuǎn)力的量度。保持轉(zhuǎn)矩(T)是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)(KT)與施加到定子繞組的電流(i)的乘積。 T = KTi 在大多數(shù)應(yīng)用中,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制步進(jìn)電機(jī),采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)來監(jiān)視定子電流并施加適當(dāng)?shù)碾妷阂赃_(dá)到所需的電流和扭矩,當(dāng)電動(dòng)機(jī)靜止時(shí),驅(qū)動(dòng)器僅需要使用足夠的電壓來克服定子線圈的電阻(也稱為電動(dòng)機(jī)相)。歐姆定律對(duì)此進(jìn)行了描述,該定律將電壓計(jì)算為電流(以安培為單位)乘以電阻(以歐姆為單位)。如果電壓增加,電流也會(huì)增加,但是如果電阻增加,電流會(huì)減少。 V = iR 由于大多數(shù)高性能步進(jìn)電機(jī)的相電阻都很低,因此驅(qū)動(dòng)器不需要太高電源電壓即可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的精確定位。在實(shí)際應(yīng)用中,電機(jī)不會(huì)永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài),而是用于帶動(dòng)負(fù)載以特定速度運(yùn)動(dòng),需要步進(jìn)電機(jī)以該速度提供動(dòng)態(tài)扭矩。步進(jìn)電機(jī)不會(huì)從靜止?fàn)顟B(tài)立即跳變?yōu)槟繕?biāo)速度,它們必須加速,就像駕駛員踩油門踏板時(shí)逐漸提高速度一樣,為了使車輛更快地加速,需要更多的汽油,遵循****的牛頓定律F = ma。集成式總線步進(jìn)電機(jī)將步進(jìn)電機(jī)S型加減速算法集成到驅(qū)動(dòng)控制器內(nèi),通過設(shè)置加減速檔位可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的加減速控制如何設(shè)置步進(jìn)電機(jī)加減速時(shí)間。以下是用旋轉(zhuǎn)術(shù)語表示的牛頓定律的公式,其中轉(zhuǎn)矩(T)與轉(zhuǎn)子負(fù)載慣量(J)和角加速度(A)成正比: T = JA 
如果需求扭矩為1.75N.m,需求轉(zhuǎn)速450rpm,則電機(jī)應(yīng)選擇PMC007C6SE 57-76這款型號(hào),如上圖所示。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)扭矩隨著速度的增加而減小,因?yàn)楫?dāng)電動(dòng)機(jī)開始運(yùn)動(dòng)時(shí),它就變成了發(fā)電機(jī)。當(dāng)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)在定子線圈之間移動(dòng)時(shí),電機(jī)端子上會(huì)出現(xiàn)電壓。驅(qū)動(dòng)器必須向電動(dòng)機(jī)施加額外的電壓以克服該電壓,稱為反電動(dòng)勢(shì)。反向電動(dòng)勢(shì)是電動(dòng)機(jī)速度(w)和電壓常數(shù)(KE)的乘積,同樣,定子線圈與所有線圈一樣,具有抵抗電流變化的電感,當(dāng)定子電流變化以保持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),必須使用更多的電壓來克服電感(L)。運(yùn)動(dòng)中的電動(dòng)機(jī)的電壓方程為: V =KE+ iR + L(di / dt) PWM驅(qū)動(dòng)器將增加施加到電動(dòng)機(jī)的電壓,以保持電流和轉(zhuǎn)矩恒定。在某種速度下,電源將沒有足夠的電壓,并且電動(dòng)機(jī)電流將開始下降。轉(zhuǎn)矩隨電流下降。如果使用更高電壓的電源,則動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩在較高速度下仍保持平坦。市面上某些驅(qū)動(dòng)器支持12-48V寬范圍電壓供電,能保證步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)扭矩輸出更為平穩(wěn)。 

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