Холдинг характеристики на въртящия момент на стъпкови двигатели
Когато намотката на стъпковия двигател е чрез постоянен ток, връзката между електромагнитния въртящ момент на заредения ротор (възстановеният електромагнитен въртящ момент, генериран чрез балансиране на въртящия момент на натоварването се нарича статичен въртящ момент или статичен въртящ момент) и ъгълът на мощността на ротора се нарича ъглов все още. Характеристики на въртящия момент, това са статичните характеристики на двигателя. Както е показано по-долу:
Тъй като роторът е постоянен магнит и получената магнитна плътност на въздушната междина е синусоидална, теоретичната статична крива на въртящия момент е синусова вълна. Тази ъглово-стационарна характеристика на въртящия момент е важен показател за способността на стъпковия двигател да генерира електромагнитен въртящ момент. Колкото по-голям е максималният въртящ момент, толкова по-добре, и колкото по-близо е формата на въртящия момент към синусоидата, толкова по-добре. В действителност под магнитния полюс има въртящ момент на зъбно колело, който предизвиква изкривяване на комбинирания въртящ момент. Например, въртящият момент на зацепване на двуфазния двигател е 4 пъти хармоничен на статичния ъгъл на въртящия момент и се добавя към синусоидалния статичен въртящ момент. Показаният въртящ момент е:
TL = TMsin [(θL / θM) п / 2]
Където TL и TM представляват всеки момент на натоварване и максимален статичен въртящ момент (или задържащ момент), а съответните ъгли на мощност са θL и θM, а промяната на ъгъла на изместване определя точността на позициониране на стъпковия двигател. Съгласно горната формула:
θL = (2θM / п) arcsin (TL / TM)
Ъс на стъпковия двигател с постоянен магнит PM и НВ хибридния стъпков двигател са описани в предишния урок: θs = 180 ° / PNr, а ъгълът е променен на механичния ъгъл (радиан), след това става следната формула :
Θs = п / (2NR)
Горната формула Nr е броят на зъбите на ротора или броя на двойките полюси, така че двуфазният двигател θM = θs.
Моментът на натоварване е натоварването на електромагнитния момент (като сила на пружината или сила на повдигане на тежкия обект и т.н.), ако двигателят трябва да се движи в посока напред и назад, това ще доведе до ъглово отклонение на 2θL , За да се подобри точността на позициониране, θL е малък, следователно, на базата на θL = (2θM / n) arcsin (TL / TM), трябва да се избере стъпков двигател с максимален статичен въртящ момент Tm и малък ъгъл θ на стъпка, е мотор с висока резолюция. Съгласно уравнението θs = n / (2Nr), колкото по-малък е θs, толкова по-голям е Nr.
В допълнение, роторната структура на стъпковия двигател с висока разделителна способност е грубо класифицирана в три типа: тип PM, тип VR и тип HB, а резолюцията на типа HB е най-добрата.
Поради връзката между статорните магнити тип PM и структурата на нивото на ноктите, увеличаването на броя на полюсите на статора е ограничено чрез механична обработка. Повърхността на ротора НВ тип няма зъби, а N-полюсът и S-полюсът се редуват магнитно върху повърхността на ротора. Следователно, номерът на полюса е полярен логаритъм Nr. По подобен начин, увеличаването на роторния полюс Nr също е ограничено от магнитния механизъм. Когато броят на зъбите на ротора тип VR е същият като този на HB тип, се използва същият Nr, защото постоянният магнит не се използва, но ъгълът на стъпката θs е два пъти по-висок от типа HB, и тъй като няма постоянен магнит магнитния полюс, максималният въртящ момент Tm е по-малък от типа HB.
Когато двуфазният стъпков двигател има външен диаметър от около 42 mm, Nr = 100 зъба и ъгъл на стъпката от 0,9 °, което е най-високата разделителна способност при реална употреба. Тъй като Nr става по-голям и реактивността нараства, въртящият момент ще намалее при високи скорости. Следователно, широко се използва двигател с Nr = 50 и ъгъл на стъпка 1,8. За структурата тип HB, точността на ъгъла на стъпката на пълното стъпково състояние е 3%, ъгълът на ъгъл θ = nθs на стъпков двигател, няма кумулативна грешка във всяка стъпка на работа и скоростта на двигателя е достатъчно голяма, за да се увеличи n (θs small)) за подобряване на позиционната точност на позициониране.