步进电机增加动态转矩的方法

本文从速度-转矩特性考虑要增加动态转矩的解决方法。增加转矩时，根据速度的高低，其解决方法各不相同。而解决方法既有电机方面的，又有驱动电路方面的。 1、步进电机在低速时增加转矩的方法 1） 选择步距角小的步进电机 在低速时转矩随转子齿数增加而变大。选择步距角小的步进电机能获得高转矩。十几上HB型转子齿数如为50齿，永久磁铁的漏磁将增加，但步会成比例，此结论在100齿以下均有效。三相HB型步进电机从1.2°（转子50齿）改变0.6°（转子100齿）。约增加1.4至1.8倍的低速转矩。 2） 双极型接线 3） 效率能盖上2倍。市场上很容易买到两相单极型或双极型步进电机，但双极型的驱动功率管比单极型的多。 2、 步进电机在高速时增加转矩的方法 1） 降低匝数，使L减小 在电机厂商的标准产品中选择电感L小的，额定电流会变大。 图8.1为保持低速时输入相同，改变绕组匝数饿两相HB型步进电机的速度-转矩特性的比较。在高速时，额定电流越大（安匝数相同，匝数少），电机转矩越大（电机为两相、HB型、1.8°、56mm、长54mm）。 2） 永久磁铁的磁通要小 如生产产假无法减小永久磁铁，可以增加气隙，使高速时降低反电势，增加电流，使转矩增大，使速度-转矩特性从低速到高速变成一条直线，提高高速时的转矩，同时响应频率也增加。 3） 选择步距角打的电机。 3、 步进电机高速运行时，在驱动电路方面提高转矩的方法 1） 提高驱动电流的电压 要维持高速时的大转矩，就要保持电流不变，使斩波器工作在恒电流状态。要使电流恒定，只能提高脉冲频率。当步进电机如初转速达一定高的速度时，由于电压限制，只能工作在恒电压状态，如果提高输入电压，则可以使其在高速时依然能工作在恒电流状态，如果提高输入电压，则可以使其在高速时依然能工作在恒电流状态，从而提高高速时的转矩。 2） 降低驱动电路关断时的电流 线圈内的电流在功率管关断时，由于电流变化率大，线圈内产生非常大的感应电压，功率管会有被击穿的危险，通常会有保护电路。