电工优优今天要和大家分享的步进电机动态特性的测量方法相关信息,接下来我将从步进电机动态特性概念,步进电机动态特性与功角,步进电机动态转矩特性这几个方面来介绍。
下面介绍速度-动态转矩(dynamic torque)特性的测量法。步进电机的动态转矩有最大失步转矩与起动转矩。这两种转矩随驱动频率的增加而下降,原因是由于线圈的电抗增加,电流减少造成的。在低速运行时,其运行在振动带区域,转矩会突然下降,此为转子的自然振动频率与驱动频率共振产生的现象;或者,在转子转动方向突然发生改变瞬间,同时接收到驱动指令脉冲,也会产生此现象。这些现象均需要正确测量电磁转矩。本节介绍3种测量转矩的方法及其测量原理。
滑轮平衡法
此测定电机转矩的方法与普罗尼制动(prony brake)原理相同。滑轮用线绕几圈,线一端挂弹簧秤,滑轮与线之间产生滑动摩擦测量转矩。下左图表示滑轮平衡法。
根据左图,转矩T变成下式:
T=(F-f)(r+a)=Fr+Fa-fr-fa
上式中,f为线的张力,F为弹簧力,a为线的半径,r为滑轮的半径。
测量时,如f/F=0.01,a/r=0.01,则上式变成如下:
T=Fr(1-10-4)≈Fr
即式中的f、a被忽略。
此种方式的动态转矩计,釆用营原研究所的挂线(普罗尼制动)方式,电脑画面会显示转矩曲线。其挂线的形式如上右图所示。
磁滞制动法
因磁滞制动由低速到高速有稳定的制动力关系,转矩计使用很多,其原理为磁场中的磁滞力将对运行中的被测电机施加制动力制动。此时,反作用转矩会作用到磁滞转子的定子上,此时用测力器(load cell)测出。
制动力用产生磁场的线圈电流能任意设定。但磁滞转子的惯量大是其缺点,输出转矩为100mN•m以下的小型步进电机普遍采用此方法。
扭力棒转矩测量法
利用棒的扭力角与转矩成比例的方法。扭力棒用2组刻度圆盘夹住,转矩加在棒上时,产生的扭力角度θ,用光学方法测量,再由下式计算转矩T:
θ=32LT/(πGD4)
式中,D为扭力棒直径,G为系数。下图表示扭力棒转矩测量法的使用原理。
此种试验方法的优点是低惯量、高精度测量。此测力器(应变计)方式要求高灵敏度放大器,以便避免应变计的再调整,以应对转矩信号范围大的缘故。缺点是容易产生扭力振动等问题。
以上就是"电工优优"为大家介绍的步进电机动态特性概念的相关信息,想了解更多"步进电机动态特性的测量方法,步进电机动态特性概念,步进电机动态特性与功角,步进电机动态转矩特性"相关知识,请收藏电工无忧吧。