步進電機增加轉矩對于行業新手來說是一個比較難于解決的問題。小編最近了解到,其實在增加轉矩時,可以根據其速度的高低,運用不同的解決方法,本文就針對不同的解決方法進行說明。
通常的解決方法既包括電機,又包括驅動電路方面,而本文將分別講解步進電機在低速和高速模式下增加轉矩的方法。
1、低速情況下增加轉矩的方法:
1)選擇步距角小的步進電機
在低速時轉矩隨轉子齒數增加而變大。選擇步距角小的步進電機能獲得高轉矩。十幾上HB型轉子齒數如為50齒,永久磁鐵的漏磁將增加,但步會成比例,此結論在100齒以下均有效。三相HB型步進電機從1.2°(轉子50齒)改變0.6°(轉子100齒)。約增加1.4至1.8倍的低速轉矩。
2)效率能有2倍。市場上很容易買到兩相單極型或雙極型步進電機,但雙極型的驅動功率管比單極型的多。
3)雙極型接線
2、在高速時增加轉矩的方法
1)降低匝數,使L減小
在電機廠商的標準產品中選擇電感L小的,額定電流會變大。
為保持低速時輸入相同,改變繞組匝數餓兩相HB型步進電機的速度-轉矩特性的比較。在高速時,額定電流越大(安匝數相同,匝數少),電機轉矩越大(電機為兩相、HB型、1.8°、56mm、長54mm)。
2)永久磁鐵的磁通要小
如生產產假無法減小永久磁鐵,可以增加氣隙,使高速時降低反電勢,增加電流,使轉矩增大,使速度-轉矩特性從低速到高速變成一條直線,提高高速時的轉矩,同時響應頻率也增加。
3)選擇步距角打的電機。
那么,步進電機在驅動電路方面該如何提高轉矩呢?工程師一般會采用提高驅動電流的電壓和降低驅動電路關斷時的電流這兩種解決方案。
1)提高驅動電流的電壓
要維持高速時的大轉矩,就要保持電流不變,使斬波器工作在恒電流狀態。要使電流恒定,只能提高脈沖頻率。當步進電機如初轉速達一定高的速度時,由于電壓限制,只能工作在恒電壓狀態;如果提高輸入電壓,則可以使其在高速時依然能工作在恒電流狀態;如果提高輸入電壓,則可以使其在高速時依然能工作在恒電流狀態,從而提高高速時的轉矩。
2)降低驅動電路關斷時的電流
線圈內的電流在功率管關斷時,由于電流變化率大,線圈內產生非常大的感應電壓,功率管會有被擊穿的危險,通常會有保護電路。