步距角
电机的步距角表示控制系统每发送一个脉冲信号,电机所转动的角度。或者说,每输入一个脉冲电信号转子转过的角度称为歩距角,用θs表示。
也可以这样描述:定子控制绕组每改变一次通电方式,称为一拍。每一拍转子转过的机械角度称之为步距角,通常用θs表示。
步距角
步进电动机具有固定分辨率,如每转24步分辨率的步进电动机,步距角为15°。采用小步距角分几步来完成一定增量运动的优点是:运行时的过冲量小,振荡不明显,精度高。选用时应权衡系统的精度和速度要求。
常见的有3°/1.5°,1.5°/0.75°,3.6°/1.8°。如,对于步距角为1.8度的步进电机(小电机),转一圈所用的脉冲数为n=360/1.8=200个脉冲。
步距角的误差不会长期积累,只与输入脉冲信号数相对应,可以组成结构较为简单而又具有一定精度的开环控制系统,也可以在要求更高精度时组成闭环系统。
应用步进电动机步距角的大小与转子的齿数z有关,并且与运行的拍数m有关。
步距角的测定步距角的测定可以直接采用读数显微镜、光电编码器等精密测角设备,测出每个脉冲转过的角度。由于步进电动机接收一个脉冲信号,就要相应地转过一定的角度。在检查试验中也可以采用预置脉冲数N的方法核对每转步数,间接检查步距角是否正确。其方法是:在转子的起始位置做好标记,经过N个脉冲后,转子应仍回到初始位置。否则,需检查电动机的接线和运行方式,核对步距角值。
失步步进电动机运动步数和输入电脉冲数不对应的现象。常出现在起动过程,严重时,转子停留在一个位置上或绕个位置振动。
改善失步的主要措施是减小转动惯量、选用适当的阻尼、合理选择齿宽、增加电源运行拍数和改善驱动电源等。
最大静转矩步进电动机转子静止时,控制绕组通直流电,由失调角存在而引起的最大转矩。它与控制绕组中电流的平方近似成正比。增加最大静转矩可以提高电机的启动频率和运行频率。
运行频率步进电动机启动后,控制脉冲频率连续上升时不失步运行的最高频率。影响运行频率的因素与启动频率基本相同,但转动惯量的影响不明显。