步进电机暂态(阻尼)特性的测量

步进电机的转子作1步距角步进,则其转子会产生振荡而后慢慢衰减至停止,取纵轴表示角度,横轴作为时间,转子慢慢衰减至停止,称为暂态(阻尼)特性。

此种测量方法采用下图的试验结构。

步进电机的暂态特性测量法

驱动电路确定激磁方式,步进电机1步进驱动。此时,步进电机安装了电位计,其输出波形用记忆示波器画出,此方法能测量暂态特性。用此方法可以测量激磁相通电状态、角度振荡变化、转子定位的超调量和转子定位位置及位置的稳定时间等,由于其结构简单,所以被大量使用。用此方法测定两相HB型1.8°步进电机的2相激磁与1-2相激磁的暂态特性。如下图所示。与1-2相激磁相比,2相激磁稳定性好,1相激磁的情形超调量大,阻尼与2相激磁情况比较,有很大的不同。

步进电机暂态特性波形

1-2相驱动状态下,为了能最佳状态达到稳定位置,激磁方式以2相为宜。

测量暂态特性,纵轴的角度精度要更精确的获取,电位计用编码器来代替,其稳定波形可以用打印机输出。下图为此测量方法的稳定波形,有两次衰减振荡即到达停止角度的±5%内,即到1.8°±5%读取稳定时间(setting time)。

暂态响应与温度时间

跟电位计法比较,编码器法因编码器惯量大的关系,需要注意稳定时间的绝对值不同。

一般阻尼特性如前文《步进电机的加速、减速控制》中的下述公式所示,J、D与电机产生转矩Kθ时,(D/√JK)(JK包含在根号内)大而得到改善,衰减振动的角速度近似(√K/√J)。

公式

近期热评