矩角特性

指在單脈沖恒流條件下，步進(jìn)電機(jī)靜態(tài)轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)子不對中角的關(guān)系曲線t=f。

力矩和角度特性是步進(jìn)電機(jī)的基本特性。正確方便地測量這一特性非常重要，但至今仍有困難。人們一直希望通過旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電壓來測量步進(jìn)電機(jī)的力矩和角度特性。然而，步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電壓與靜態(tài)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系是復(fù)雜的。

　　矩角特性測試

給定一個電脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一個相應(yīng)的角度，這個角度稱為步進(jìn)電機(jī)的步距角。目前常用的步進(jìn)電機(jī)的步距角多為1.8度(俗稱一步)或0.9度(俗稱半步)。對于步進(jìn)角度為0.9度的步進(jìn)電機(jī)，當(dāng)我們給步進(jìn)電機(jī)一個電脈沖信號時，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)0.9度；當(dāng)給出兩個脈沖信號時，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)1.8度。以此類推，如果連續(xù)給出脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)就可以連續(xù)運(yùn)行。由于電脈沖信號與步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角呈線性關(guān)系，步進(jìn)電機(jī)在速度控制和位置控制中得到了廣泛的應(yīng)用。

　　步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的合理范圍：

電機(jī)發(fā)熱的允許程度主要取決于電機(jī)的內(nèi)部絕緣水平。高溫(130以上)會破壞內(nèi)部絕緣性能。所以只要內(nèi)部不超過130度，電機(jī)就不會損壞環(huán)，表面溫度在90度以下。所以步進(jìn)電機(jī)表面溫度70-80度是正常的。一種簡單的測溫方法，可以用點(diǎn)溫度計，也可以粗略判斷：用手觸摸1-2秒以上，不超過60度；只能用手摸，大概70-80度；幾滴水蒸發(fā)很快，90度以上。

　　步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器細(xì)分后的主要優(yōu)點(diǎn)為：

電機(jī)的低頻振蕩完全消除。低頻振蕩是步進(jìn)電機(jī)(尤其是無功電機(jī))的固有特性，細(xì)分是消除低頻振蕩的唯一途徑。如果你的步進(jìn)電機(jī)有時工作在共振區(qū)(比如走圓弧)，那么選擇細(xì)分驅(qū)動器是唯一的選擇。提高了電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。特別是三相無功電機(jī)，轉(zhuǎn)矩比不細(xì)分時提高30-40%左右。提高了電機(jī)的分辨率。由于步距角減小，步距均勻性提高，“提高電機(jī)分辨率”不言而喻。

　　1）步距角

每個脈沖信號的電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度的理論值。

其中m為定子相數(shù)；z是轉(zhuǎn)子的齒數(shù)；k為起電系數(shù)，m相，m拍，k=1；m相2m拍，k=2。

一般很小，比如3/1.5，1.5/0.75，0.72/0.36等

　　2）矩角特性、靜態(tài)轉(zhuǎn)矩Mjmax和啟動轉(zhuǎn)矩Mq

靜態(tài)：步進(jìn)電機(jī)通電，轉(zhuǎn)子靜止。

靜轉(zhuǎn)矩Mj:當(dāng)一個負(fù)載轉(zhuǎn)矩M施加到電機(jī)軸上時，轉(zhuǎn)子會在負(fù)載方向上轉(zhuǎn)動一個角度(失準(zhǔn)角)，于是轉(zhuǎn)子受到一個電磁轉(zhuǎn)矩Mj的作用，以平衡負(fù)載。

矩角特性：步進(jìn)電機(jī)單相通電時靜態(tài)轉(zhuǎn)矩Mj隨偏轉(zhuǎn)角的變化曲線。

　　3）啟動頻率fq和啟動時的慣頻特性

起動頻率或突跳頻率fq:步進(jìn)電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)突然起動并進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)而無負(fù)載失步所允許的高頻率。如果高于啟動頻率，將無法正常啟動。

啟動時的慣性頻率特性：指電機(jī)驅(qū)動純慣性負(fù)載時，啟動頻率與負(fù)載慣性矩的關(guān)系。

有負(fù)載(尤其是慣性負(fù)載)的步進(jìn)電機(jī)起動頻率比無負(fù)載時低。

　　4）運(yùn)行矩頻特性

連續(xù)運(yùn)行頻率：步進(jìn)電機(jī)啟動后，其運(yùn)行速度可以跟蹤指令脈沖頻率連續(xù)上升而不失步的高工作頻率。它的值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于啟動頻率。

運(yùn)行轉(zhuǎn)矩-頻率特性：描述步進(jìn)電機(jī)連續(xù)運(yùn)行時輸出轉(zhuǎn)矩與連續(xù)運(yùn)行頻率的關(guān)系。