高速驱动步进电机
步进电机是需要精确度和可重复性的电子设计中较简单的电机之一。不幸的是，步进电动机的结构对电动机的速度限制相当低，远低于电子设备可驱动电动机的速度。当需要步进电动机的高速运行时，由于许多因素开始起作用，因此实现的难度增加。
高速步进电机因素
当步进电动机高速驱动时，几个因素成为重要的设计和实现挑战。像许多组件一样，步进电机的实际行为也不是理想的，而且与理论相去甚远。步进电机的最大速度会因制造商，型号和速度而异，并且在1000-3000 RPM的转速下可获得电感(对于更高的速度，伺服电机是更好的选择)。影响步进电机高速驱动的主要因素有：
惯性
任何运动的物体都具有惯性，该惯性可抵抗物体的加速度变化。在低速应用中，可以以期望的速度开始驱动步进电机而不会丢失步进。但是，尝试立即以高速驱动步进电机上的负载是跳过步骤并失去位置的好方法。除了极小的惯性影响的极轻负载外，步进电机必须从低速升至高速以保持位置和精度。先进的步进电机控制包括加速度限制和补偿惯性的策略。
扭矩曲线
步进电动机的转矩在每个操作速度上都不相同，但是随着步进速度的增加而降低。原因是基于步进电机的工作原理。步进电机的驱动信号会在电机的线圈中产生磁场，以产生要步进的力。磁场达到最大强度所需的时间取决于线圈的电感，驱动电压和电流限制。随着驱动速度的增加，线圈保持其最大强度的时间会缩短，电动机产生的扭矩也会下降。
驱动信号
为了最大化步进电机中的力，驱动信号电流必须达到最大驱动电流，并且在高速应用中，必须尽快完成。用较高的电压信号驱动步进电机可以帮助改善高速转矩，这在恒流步进驱动器解决方案中会自动应用。
盲区
电动机的理想概念允许它在任何速度与更差的降低转矩的随着速度的增加来驱动。不幸的是，步进电机通常有一个死区，在那里电机不能在给定的速度驱动负载。这是由于系统中的共振引起的，并且会因每个产品和设计而异。
谐振
步进电机驱动机械系统，所有机械系统都可能遭受共振。当驱动频率与系统的固有频率相匹配并且添加到系统的能量会增加其振动和扭矩损失而不是速度时，就会发生共振。在振动会引起问题的应用中，找到并跳过共振步进电机的速度尤为重要。即使是可以承受振动的应用，也应尽可能避免共振，因为这会大大降低系统的使用寿命。
一步的大小
步进电机有几种可用的驱动策略，包括微步进，允许微不足道的完整步进。这些微步降低了精度，但它们确实使步进电机在较低速度下的运行更安静。步进电机只能如此快速地驱动，并且在微步或整步中都看不到差异。对于全速运行，通常需要全步驱动步进电机。但是，通过步进电机的加速曲线进行微步进可以显着降低系统中的噪声和振动。
TAG 高速驱动步进电机
