Phasennummer und ihre Eigenschaften des Schrittmotors
Der Zwei- und Dreiphasen-Schrittmotor wird als Beispiel genommen, um die Beziehung zwischen der Phasennummer und den Eigenschaften des Schrittmotors zu veranschaulichen. Ein umfassender Überblick über die Anzahl der Phasen und Merkmale ist:
Hohe Auflösung
Gemäß der Gleichung θs = 180 ° / PNr beträgt der Schrittwinkel 180 / PNr. Je größer die Phasennummer P ist, desto höher ist die Winkelauflösung. Durch Erhöhen der Auflösung kann die Genauigkeit der Positioniersteuerung verbessert werden, die Geschwindigkeit außerhalb des Schritts kann verbessert werden, die Mehrphasenregelung wird ermöglicht und die Dämpfung verbessert (Bremsleistung verbessern, Überschwingen und Bremszeit bei Stopp verringern). Details finden Sie im Abschnitt Antriebstechnik.
Geringe Vibration
Wie in der Abbildung unten gezeigt, sind die Drehmomentschwankungen der Zwei- und Dreiphasen-Schrittmotoren dargestellt. Je größer die Anzahl der Phasen ist, desto größer ist der relative Fehler zwischen dem Kreuzungsdrehmomentwert Tg und dem maximalen statischen Drehmoment Th der dynamischen Drehmomentkurve der kommutierenden Zweiphasenwicklung. Tg ist die untere Grenze des Lastdrehmoments des Motors und (Th-Tg) / Th ist der relative Fehler der Drehmomentwelligkeit. Je größer die Anzahl der Phasen ist, desto kleiner ist der Wert, was zur Verringerung der Vibration vorteilhafter ist. Das heißt, je größer die Anzahl der Phasen ist, desto kleiner ist die Amplitude der durch den Motor erzeugten Drehmomentwelligkeit, und je höher die Frequenz ist, desto geringer ist die erzeugte Vibration.
Schnelle Geschwindigkeit
Der Vorteil eines Mehrphasen-Schrittmotors ist die hohe Ansprechgeschwindigkeit. Der Schrittmotor ist ein Synchronmotor und die Wicklungsstromfrequenz ist proportional zur Rotordrehzahl. Wenn der Motor mit einer hohen Drehzahl läuft, steigt die Wicklungsstrom-Winkelfrequenz ω an, so dass die von der Wicklungsinduktivität L erzeugte Reaktanz ωL ansteigt, wodurch der Strom verringert wird und das Drehmoment abnimmt.
Wenn der Schrittmotor mit Tausenden von pps angetrieben wird, erhöht die Motorwicklungsimpedanz Z die Reaktanz ωL im Vergleich zum Gleichstromwiderstand stark. Wenn der Motor mit hoher Geschwindigkeit läuft und die Spannung V konstant ist, beträgt der Motorphasenstrom V / ωL. Die mechanische Winkelgeschwindigkeit & ohgr; m ist & ohgr; = Nr & ohgr; m, und der Strom ist für einen Motor mit derselben mechanischen Winkelgeschwindigkeit umgekehrt proportional zu Nr.
Gemäß der Formel θs = 180 ° / PNr beträgt der Schrittwinkel, wenn die zwei Phasen Nr = 50 ist, 1,8 °; Wenn die fünfphasige Nr = 20 ist, beträgt der Schrittwinkel 1,8 °. Wenn sich die beiden Schrittmotoren mit hoher Geschwindigkeit mit hoher Geschwindigkeit drehen, beträgt der Strom der fünfphasigen Wicklung das 2,5-fache des Stroms der beiden Phasen. Da der Strom klein ist, ist das Drehmoment klein, so dass das Drehmoment der fünf Phasen größer ist als das der zwei Phasen.