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怎么樣改善步進電機阻尼特性

文章出處:漢德保(HDB MOTOR)電機 人氣:3712發表時間:2020-12-09
步進電機的位置定位時,因為電機負載和轉子儲存的動能,不能立即停止,會產生超調量,反復經過設定點后停下來。此種反復振蕩延長了定位時間,有必要改善電機的阻尼和定位時間。改善的方法有安裝阻尼器和利用驅動電路及電機本身的改善等。
1. 利用阻尼器的改善

??阻尼器是在步進電機軸的飛輪上安裝橡膠等特性裝置,使飛輪的運動滯后于轉軸的運動,利用與轉子間的振動相位差對轉子進行制動,改善暫態特性。此種吸振阻尼器不會像反相制動方法那樣,在產生超調后才制動,但也不會消除最初的超調量。此種動態慣量阻尼器可以改善步進電機高速區域的共振引起的轉矩降低,也可以改善高速時的轉矩和響應脈沖。

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2 . 利用驅動電路的改善
(1) 半步進1-2相激磁的情況
??阻尼以及定位時,利用2相激磁比1相激磁要好。所以兩相步進電機使用半步進驅動的1-2相激磁時,停止相采用2相激磁,阻尼會變好。
(2) 反相序制動
??此種方法是最佳控制,即在最初的超調能抑制振動。為此介紹反相序制動用閉環回路。
??由測速機得到轉子速度,在最佳時刻作反相序制動。因為閉環控制可在最佳的速度時間進行制動。
(3) 驅動電路輸出段的結構
??根據驅動電路輸出段結構當功率管OFF時,尖峰吸收電路的導通,產生的制動轉矩變大。在高速時的轉矩會降低,故要考慮轉矩與制動轉矩兩者狀態最佳時的驅動電路。
3. 電機本體的改善
??圖8. 18為極異性磁鐵與各向同性磁鐵的步進電機在12V額定電壓下的阻尼特性的比較。據此,定位時間方面,使用極異性磁鐵的穩定時間長。但若降低驅動電壓(降低為8V),則如圖8. 19所示,極異性磁鐵的穩定時間變短。

??磁鐵強的電機調整激磁電壓(電流)時,穩定時間將變小。圖8. 19為幾種電流的暫態特性。電流在轉子轉速大時會減小,此為受到反電勢的影響所致。各向同性磁鐵與極異性磁鐵的周期比較,后者變短,振蕩次相同約為4,后者的穩定時間變短。

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