额定负载: 步进电机能连续带动的最大负载, 且电机带上此负载时, 停止位置与预想位置的偏差在一个整步之内, 不出现丢步或过冲现象. 这个额定负载, 肯定要小于 Tmax*sin45, 至于具体是多少, 得看电机的摩擦及其它结构参数.
恒流: 步进电机的宏观输入电流恒定. 恒流条件下, 步进电机的输出力矩不受脉冲频率的影响.
1. 低频段. 在低频段内, 转子响应每个脉冲, 都经过"启动-加速-减速-振荡-停止"的过程, 每下一个脉冲, 都在转子响应完上一次脉冲后, 即转子停止后才到来. 由于脉冲到来的瞬间, 转子停在+-arcsin(负载/最大输出扭矩)内,由于acrsin(负载/最大输出扭矩)的绝对值小于45度, 故下一个脉冲的开始的瞬间功角在90+-45之间, 步进电机在这个功角上的瞬间输出力矩, 足以带动静止的负载, 奔向下一个脉冲对应的位置.
此时, 步进电机表现为单步运行.
2. 临界点.在临界点这, 转子刚好完成" 启动-加速-减速-振荡-停止"的过程, 或是几乎马上就完成的时候, 下一个脉冲就来的. 之后的情况跟低频段的情况基本一样, 只是中间没有停顿的过程, 步进电机的最大带载能力还是额定负载.
3. 超过临界点的区域(高频区). 在这个区域里, 转子还没完成"启动-加速-减速-振荡-停止", 还在中间某个过程的时候, 下一个脉冲就来了. 这个时候, 由于上一个脉冲的响应没完成, 无法确定转子的位置(实际这个位置冲脉冲频率及震荡周期是有一定的关系的), 则此时的瞬间功角, 就不是在90+-45度之内了, 而是比这个范围要宽.而且, 频率越高, 这个瞬间功角随机出现的可能范围就越宽, 则瞬间电机输出力矩的可能范围也就越大(向小的方向扩张). 由于, 带载能力是需要保证不丢步的, 那么, 你的力矩可能出现的范围越向小的方向扩张, 则意味着带载能力越低!
举个夸张的例子, 上一个脉冲出送出, 转子还没来得及动作, 下一个脉冲就到, 则此时瞬间功角为180度, 瞬间力矩为0, 而转子速度为0, 则电机的带载能力为0!!!
值得一提的是, 从临界频率, 到可以出现很低的带载能力的频率, 中间没有多大的带宽. 所以, 一般步进电机的用法, 都是在临界频率以下使用. 实在要在高频段运行也可以, 但是带载能力会非常低(保证不丢步的能力). 当然, 在高频区出现很低带载能力也是有机率的, 假如你有检测丢步的能力及处理能力, 在不是很离谱的高频率运行, 发现丢步后补回来也可以. 但这不是主流用法.
请结合上面发的关于"丢步"或"过冲"的说明去理解.
哈哈, 终于敲完了. 决定不检查了, 去打球了!
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