Askelmoottoreiden perusominaisuudet: staattiset, dynaamiset, ohimenevät momenttiominaisuudet
Askelmoottorin perusominaisuuksiin kuuluvat moottorin staattiset ominaisuudet, jatkuvat liikkeen ominaisuudet (dynaamiset ominaisuudet), moottorin käynnistysominaisuudet ja moottorin jarrutusominaisuudet (ohimenevät ominaisuudet). Seuraavassa esitellään erikseen:
Staattinen momenttiominaisuus
Kun askelmoottorin kela on suoravirran kautta, kuormitetun roottorin sähkömagneettisen vääntömomentin (kuormituksen vääntömomentin tasapainottamisesta syntyneen sähkömagneettisen vääntömomentin välistä suhdetta kutsutaan staattiseksi vääntömomentiksi tai staattiseksi vääntömomentiksi) ja roottorin tehokulman kutsutaan vielä. Vääntömomentin ominaisuudet, tämä on moottorin staattiset ominaisuudet.
Koska roottori on pysyvä magneetti ja tuloksena oleva ilmaväli magneettinen tiheys on sinimuotoinen, teoreettinen staattinen momenttikäyrä on siniaalto. Tämä kulma-kiinteä vääntömomenttiominaisuus on tärkeä indikaattori askelmoottorin kyvystä tuottaa sähkömagneettista vääntömomenttia. Mitä suurempi vääntömomentti, sitä parempi ja mitä lähempänä vääntömomentin aaltomuoto on sinimuotoinen, sitä parempi. Itse asiassa magneettipylvään alla on vääntömomentti, joka aiheuttaa yhdistetyn vääntömomentin vääristymisen. Esimerkiksi kaksivaihemoottorin vääntömomentti on 4-kertainen staattisen vääntömomentin kulman jakson harmoninen ja lisätään sinimuotoiseen staattiseen vääntömomenttiin.
Dynaaminen momenttiominaisuus
Dynaamisiin vääntömomentin ominaisuuksiin kuuluvat taajuusmomentin käyttö- ja pulssitaajuusominaisuudet sekä taajuus-inertia.
Pulssin taajuusmomentin ominaisuus
Pulssin taajuusmomenttiominaisuus on tärkeä osa askelmoottoria. Kuten alla olevassa kuvassa on esitetty, pystysuora akseli on dynaaminen momentti (dynamictorque), vaakasuora akseli on vastepulssin taajuus, ja vastepulssitaajuus ilmaistaan yksikkönä pps (pulsepersecond) eli pulssien lukumäärä sekunnissa.
Askelmoottorin dynaaminen vääntömomentin muodostaminen sisältää kaksi tekijää: vääntömomentti ja vääntömomentti. Entistä kutsutaan portaattomaksi tai menetetyksi vääntömomentiksi, jälkimmäistä kutsutaan käynnistys- tai vääntömomentiksi. Vetomomentin alue on nollasta enimmäisominaisuuksien pulssi- taajuuteen tai suurimpaan itsestään käynnistyvään taajuusalueeseen. Käyrän ympäröimää aluetta kutsutaan itsenäiseksi alueeksi. Moottori käynnistää synkronisesti eteen- ja taaksepäin käynnistyksen, ja se on käynnissä oleva vyöhyke vetäytymisen ja askeleen välisen alueen välillä. Moottori voi toimia synkronisesti vastaavan kuorman kanssa tässä vyöhykkeessä. Alueen ulkopuolinen kuormitusmomentti ei toimi jatkuvasti, ja vaihe-ilmiö tapahtuu. . Askelmoottori on avoimen silmukan käyttöohjaus, ja kuormitusmomentin ja sähkömagneettisen vääntömomentin välillä on marginaali, ja arvon tulisi olla 50% - 80%.
Portaaton vääntömomentti on yhtä suuri kuin vääntömomentti 0 pps: ssä. Ohjauspulssin taajuuden kasvaessa kuorman kantavuus pienenee. Toiminnan alussa ohjauspulssin taajuutta tulisi lisätä hitaasti, jotta voidaan käyttää suurta vääntömomenttia alhaisella nopeudella moottorin tarvitseman kiihtyvyysmomentin aikaansaamiseksi pienillä nopeuksilla ja kiihdytysajan lyhentämiseksi. Mitä pienempi on askelmoottorin staattorikelan induktorisuunnittelu, sitä suurempi on maksimaalisen vasteen pulssitaajuus, niin että hidas kiihdytystaajuus voidaan muuttaa nopeaan kiihdytyskäyttöön.
Pulssin taajuus-inertian ominaisuus
Askelmoottoreilla on oltava riittävä käynnistyskiihtyvyys, kun se alkaa inertiakuormituksesta. Siksi, jos kuormituksen inertti kasvaa, käynnistyspulssitaajuus pienenee. Tästä syystä molempia tulisi harkita kattavasti, kun valitaan askelmoottori.
Alla olevan kuvan pystysuora akseli esittää enimmäisominaisuutta, vaakasuora akseli on kuorman inertia, ja käyrä näyttää kuorman inertian ja maksimaalisen itsestään käynnistyvän pulssitaajuuden välisen suhteen. Tässä esimerkkinä on PM-tyyppinen kynän napa-askelmoottori (kaksi vaihetta, askelkulma 7,5 °). Kuorman PL alapuolella enimmäisautomaattisen pulssitaajuuden PL ja kuorman inertian Jc välinen suhde on seuraava:
Kaavassa JR-askelmoottorin roottorin inertia, Ps on kuormituksen enimmäisominaisuus.
