下面從速度-轉(zhuǎn)矩特性考慮要增加動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的解決方法。增加轉(zhuǎn)矩時(shí),根據(jù)速度的高低,其解決方法各不相同。而解決方法既有電機(jī)方面的,又有驅(qū)動(dòng)電路方面的。
1、步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)增加轉(zhuǎn)矩的方法
1)選擇步距角小的步進(jìn)電機(jī)
在低速時(shí)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)子齒數(shù)增加而變大。選擇步距角小的步進(jìn)電性能獲得高轉(zhuǎn)矩。十幾上HB型轉(zhuǎn)子齒數(shù)如為50齒,永久磁鐵的漏磁將增加,但步會(huì)成比例,此結(jié)論在100齒以下均有效。三相HB型步進(jìn)電機(jī)從1.2°(轉(zhuǎn)子50齒)改變0.6°(轉(zhuǎn)子100齒)。約增加1.4至1.8倍的低速轉(zhuǎn)矩。
2)雙極型接線
3)效率能蓋上2倍。市場(chǎng)上很輕易買到兩相單極型或雙極型步進(jìn)電機(jī),但雙極型的驅(qū)動(dòng)功率管比單極型的多。
2、步進(jìn)電機(jī)在高速時(shí)增加轉(zhuǎn)矩的方法
1)降低匝數(shù),使L減小
在電機(jī)廠商的尺度產(chǎn)品中選擇電感L小的,額定電流會(huì)變大。
為保持低速時(shí)輸入相同,改變繞組匝數(shù)餓兩相HB型步進(jìn)電機(jī)的速度-轉(zhuǎn)矩特性的比較。在高速時(shí),額定電流越大(安匝數(shù)相同,匝數(shù)少),電機(jī)轉(zhuǎn)矩越大(電機(jī)為兩相、HB型、1.8°、56mm、長(zhǎng)54mm)。
2)永久磁鐵的磁通要小
如出產(chǎn)產(chǎn)假無法減小永久磁鐵,可以增加氣隙,使高速時(shí)降低反電勢(shì),增加電流,使轉(zhuǎn)矩增大,使速度-轉(zhuǎn)矩特性從低速到高速變成一條直線,進(jìn)步高速時(shí)的轉(zhuǎn)矩,同時(shí)響應(yīng)頻率也增加。
3)選擇步距角打的電機(jī)。
3、步進(jìn)電機(jī)高速運(yùn)行時(shí),在驅(qū)動(dòng)電路方面進(jìn)步轉(zhuǎn)矩的方法
1)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)電流的電壓
要維持高速時(shí)的大轉(zhuǎn)矩,就要保持電流不變,使斬波器工作在恒電流狀態(tài)。要使電流恒定,只能進(jìn)步脈沖頻率。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)如初轉(zhuǎn)速達(dá)一定高的速度時(shí),因?yàn)殡妷合拗?,只能工作在恒電壓狀態(tài),假如進(jìn)步輸入電壓,則可以使其在高速時(shí)依然能工作在恒電流狀態(tài),假如進(jìn)步輸入電壓,則可以使其在高速時(shí)依然能工作在恒電流狀態(tài),從而進(jìn)步高速時(shí)的轉(zhuǎn)矩。
2)降低驅(qū)動(dòng)電路關(guān)斷時(shí)的電流
線圈內(nèi)的電流在功率管關(guān)斷時(shí),因?yàn)殡娏髯兓蚀?,線圈內(nèi)產(chǎn)生非常大的感應(yīng)電壓,功率管會(huì)有被擊穿的危險(xiǎn),通常會(huì)有保護(hù)電路。