哪种步进电机最适合高转矩?

  步进电机通常以其保持扭矩而闻名,这使它们能够在静止状态下保持负载。但是对于动态运动,重要的是电动机的拉出扭矩 。

  拔出扭矩是步进电机在旋转过程中可以产生的,不会引起失步的扭矩值。


  典型的步进电机速度-转矩曲线显示了拉出转矩。

  图片来源:Moons'Industries

  步进电机产生扭矩的能力取决于极数或齿数。在这方面,混合式步进电动机比其他类型的步进电动机具有优势,因为混合式设计具有在外径上带有齿的永磁转子。

  更具体地说,混合式步进电机的转子由两个“杯”组成,它们围绕一个永磁体。杯子的表面具有精确磨过的齿(每个杯子通常50个齿),并且杯子对齐,以便顶部杯子的牙齿与底部杯子的牙齿偏移一定量(通常为3.6度)。整个转子被轴向磁化,一端朝北极化,另一端朝南极化。这种转子结构以及带齿的定子使混合设计可以更好地管理转子和定子之间的磁通量。结果是,混合动力电动机能够产生比其他步进电动机更高的转矩(包括动态转矩)。


  混合式步进电机的转子由两个“杯”组成,两个“杯”的外表面上有齿,并且在它们之间有一个永磁体。

  图片来源:东方马达公司

  混合式步进电动机具有产生更高动态转矩的能力,但是要实现这一点,必须考虑电动机的电气时间常数。电时间常数,τ

ê,是时间,它需要在绕组中的电流达到其最大值的63%的量。由于扭矩与电流成正比,因此电流必须最大,以使电动机产生最大扭矩。并且,在电流切换到下一阶段之前,必须达到最大电流(因此,扭矩)。

  为了达到这个目的,提供给电动机的电压必须高于电动机的额定电压。供电电压与额定电压之比越高,电流进入绕组并达到最大值的速度就越快。因此,可以在切换电流和重复循环之前产生最大扭矩。

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