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2023-06-30
步进电动机的参数及特性分析
【摘要】：步进电动机除相数、额定电压和电流外还有以下主要参数：1）步距角和静态步距误差。最高工作频率fmax是步进电动机保证不丢步的极限工作频率，fmax决定了步进电动机的最高转速。图7.4 加、减速特性曲线图7.5 矩频特性步进电动机的特性除步距角外，其他都与步进电动机的驱动电源有很大关系，驱动电源性能好，步进电动机的性能才能有保证。表7.1 反应式步进电动机参数
1）步距角和静态步距误差。步距角是决定步进电动机开环伺服系统脉冲当量的重要参数，一般数控机床常见的反应式步进电动机的步距角为0.5°～3°，步距角越小加工准确度越高。静态步距误差是指理论步距角与实际步距角之间的误差，以分（′）表示，一般在10′以内。步距误差主要由步进电动机齿距的加工误差，以及定子、转子间气隙不均和各相电磁转矩不均等因素造成，步距误差直接影响加工准确度和步进电动机的动态性能。
2）起动频率fq。步进电动机在空载以阶跃给定起动时，能进入不丢步的正常工作状态所允许的最高频率称为起动频率或突跳频率，用fq表示。一般步进电动机起动时，驱动脉冲频率不能高于fq。fq与负载惯性有关，负载惯量越大产生丢步可能性越大，这时fq不能很高。
3）连续运行的最高工作频率fmax。最高工作频率fmax是步进电动机保证不丢步的极限工作频率，fmax决定了步进电动机的最高转速。一般fmax远大于起动频率fq。fmax与负载的特性有关，也受驱动电源的性能限制。
4）加、减速特性。步进电动机在加速和减速时，为了不发生丢步或加步现象，脉冲频率的变化不能太快，因此转速上升时间Ta和下降时间Td不能太短，如图7.4所示。
5）矩频特性和动态转矩。矩频特性是步进电动机稳定连续工作时转矩与频率关系，如图7.5所示，动态转矩是矩频特性上每一频率对应的转矩，动态转矩随频率增加而减小。
图7.4 加、减速特性曲线
图7.5 矩频特性
步进电动机的特性除步距角外，其他都与步进电动机的驱动电源有很大关系，驱动电源性能好，步进电动机的性能才能有保证。反应式步进电动机参数见表7.1。
表7.1 反应式步进电动机参数
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