Характеристики шаговых двигателей

01

Даже для одного и того же шагового двигателя моментно-частотные характеристики существенно различаются при использовании различных схем привода.

2

При работе шагового двигателя импульсные сигналы подаются на обмотки каждой фазы поочередно в определенном порядке (при этом обмотки включаются и выключаются кольцевым распределителем внутри драйвера).

3

Шаговый двигатель отличается от других двигателей тем, что его номинальное напряжение и номинальный ток являются лишь справочными значениями. Поскольку шаговый двигатель питается импульсами, напряжение питания соответствует максимальному, а не среднему значению, поэтому шаговый двигатель может работать за пределами своего номинального диапазона. Однако, при выборе не следует слишком сильно отклоняться от номинального значения.

4

Шаговый двигатель не имеет накопленной погрешности: обычно точность шагового двигателя составляет от трех до пяти процентов от фактического угла шага, и она не накапливается.

5

Максимально допустимая температура поверхности шагового двигателя: высокая температура шагового двигателя в первую очередь размагничивает магнитный материал двигателя, что приводит к падению крутящего момента или даже рассинхронизации. Поэтому максимально допустимая температура поверхности двигателя должна зависеть от точки размагничивания магнитного материала различных двигателей. Как правило, точка размагничивания магнитного материала составляет более 130 градусов Цельсия, а некоторые из них даже достигают более 200 градусов Цельсия. Поэтому совершенно нормально, если шаговый двигатель имеет температуру 80-90 градусов Цельсия снаружи. Следовательно, температура поверхности шагового двигателя составляет 80-90 градусов Цельсия, что совершенно нормально.

Крутящий момент двигателя уменьшается с увеличением частоты вращения: при вращении шагового двигателя индуктивность обмоток каждой фазы двигателя создаёт обратную электродвижущую силу (ЭДС); чем выше частота, тем больше обратная ЭДС. Под её действием фазный ток двигателя уменьшается с ростом частоты (или скорости), что приводит к уменьшению крутящего момента.

7

Шаговый двигатель может нормально работать на низкой скорости, но если частота превышает определённое значение, он не запускается и сопровождается свистящим звуком. У шагового двигателя есть технический параметр: частота пуска без нагрузки, то есть шаговый двигатель в ситуации холостого хода может запуститься с частотой импульсов. Если частота импульсов выше заданного значения, двигатель не может нормально запуститься, может произойти потеря шага или блокировка. В случае нагрузки частота пуска должна быть ниже. Если двигатель должен достичь высоких скоростей, частота импульсов должна быть увеличена, то есть начальная частота должна быть низкой, а затем ускорена до желаемой высокой частоты (скорость двигателя от низкой до высокой).

8

Диапазон напряжения питания гибридных драйверов шаговых двигателей, как правило, широкий, и оно выбирается в соответствии с требованиями к скорости работы двигателя и времени отклика. Если скорость работы двигателя высокая или требуется быстрое время отклика, то значение напряжения также должно быть высоким. Однако следует учитывать, что пульсации напряжения питания не должны превышать максимальное входное напряжение драйвера, иначе драйвер может быть поврежден.

9

Ток источника питания обычно определяется выходным фазным током драйвера I. При использовании линейного источника питания ток источника питания может быть принят равным 1,1–1,3 I. При использовании импульсного источника питания ток источника питания может быть принят равным 1,5–2,0 I.

10

При низком уровне сигнала FREE (отключение двигателя) подача тока от драйвера к двигателю прекращается, и ротор двигателя переходит в состояние свободного вращения (отключение двигателя). В некоторых системах автоматизации, если требуется прямое вращение вала двигателя (ручной режим) без подачи питания на привод, сигнал FREE может быть установлен на низкий уровень для отключения двигателя для ручного управления или регулировки. После завершения ручного управления сигнал FREE снова устанавливается на высокий уровень для продолжения автоматического управления.

11

Простой способ отрегулировать направление вращения двухфазного шагового двигателя после подачи на него питания — поменять местами клеммы A+ и A- (или B+ и B-) двигателя и драйвера.