機(jī)床數(shù)控技術(shù)(第七章)

1、|數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的主要功能是：的主要功能是：接受接受來自數(shù)控裝來自數(shù)控裝置的置的指令，控制指令，控制電動機(jī)驅(qū)動機(jī)床的電動機(jī)驅(qū)動機(jī)床的各運(yùn)動部件，準(zhǔn)各運(yùn)動部件，準(zhǔn)確地控制它們的速度和位置，確地控制它們的速度和位置，達(dá)到加工出所需零件達(dá)到加工出所需零件的目標(biāo)；的目標(biāo)；|伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置和機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，接受是數(shù)控裝置和機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，接受CNCCNC裝置插補(bǔ)器發(fā)出的脈沖指令，經(jīng)過變換和放大由裝置插補(bǔ)器發(fā)出的脈沖指令，經(jīng)過變換和放大由伺服電機(jī)帶動傳動機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)化為機(jī)床的直線或轉(zhuǎn)動伺服電機(jī)帶動傳動機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)化為機(jī)床的直線或轉(zhuǎn)動位移；位移；|進(jìn)給伺服系統(tǒng)進(jìn)給伺服系統(tǒng)是數(shù)控

2、系統(tǒng)主要的子系統(tǒng)。如果說是數(shù)控系統(tǒng)主要的子系統(tǒng)。如果說數(shù)數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的“大腦大腦”，是發(fā)布是發(fā)布“命令命令”的的“指揮所指揮所”，那么，那么進(jìn)給伺服系統(tǒng)則是數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)給伺服系統(tǒng)則是數(shù)控系統(tǒng)的“四肢四肢”，是一種，是一種“執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)”。它忠實(shí)地執(zhí)行由它忠實(shí)地執(zhí)行由CNCCNC裝置發(fā)來的運(yùn)動命令，精確控制執(zhí)行部件的運(yùn)動裝置發(fā)來的運(yùn)動命令，精確控制執(zhí)行部件的運(yùn)動方向，進(jìn)給速度與位移量。方向，進(jìn)給速度與位移量。|概述概述|步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)|交流伺服電動機(jī)控制系統(tǒng)交流伺服電動機(jī)控制系統(tǒng)|直流伺服電動機(jī)控制系統(tǒng)直流伺服電動機(jī)控制系統(tǒng)|按伺服系統(tǒng)調(diào)節(jié)理論，

3、伺服系統(tǒng)可分為按伺服系統(tǒng)調(diào)節(jié)理論，伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)、閉環(huán)開環(huán)、閉環(huán)和和半閉環(huán)半閉環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)。|開環(huán)系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)采用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動；采用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動；|無檢測元件，也無反饋回路，結(jié)構(gòu)與控制方式簡單，無檢測元件，也無反饋回路，結(jié)構(gòu)與控制方式簡單，由于精度難以保證，低速不平穩(wěn)，切削力矩小等原因，由于精度難以保證，低速不平穩(wěn)，切削力矩小等原因，應(yīng)用受到限制；應(yīng)用受到限制；|沒有位置測量裝置，信號流是單向的（數(shù)控裝置沒有位置測量裝置，信號流是單向的（數(shù)控裝置進(jìn)進(jìn)給系統(tǒng)），故給系統(tǒng)），故系統(tǒng)穩(wěn)定性好，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，|具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修簡單、價具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、維修

4、簡單、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在精度和速度要求不高、驅(qū)動力矩不在精度和速度要求不高、驅(qū)動力矩不大的場合得到應(yīng)用，大的場合得到應(yīng)用，一般用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。一般用于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。|閉環(huán)系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)采用直流，交流伺服電動機(jī)驅(qū)動；采用直流，交流伺服電動機(jī)驅(qū)動；|裝有各種速度、位置檢測元件，裝有各種速度、位置檢測元件，使用不同的反饋方式，使用不同的反饋方式，測出各坐標(biāo)軸的實(shí)時位移量和實(shí)際所處位置測出各坐標(biāo)軸的實(shí)時位移量和實(shí)際所處位置，與指令比，與指令比較后由較后由CNCCNC控制機(jī)床向著消除誤差的方向運(yùn)動；控制機(jī)床向著消除誤差的方向運(yùn)動；|精度高，環(huán)內(nèi)各種機(jī)電誤差都可以得到校正和補(bǔ)償；精度高，

5、環(huán)內(nèi)各種機(jī)電誤差都可以得到校正和補(bǔ)償；|缺點(diǎn)是缺點(diǎn)是環(huán)內(nèi)的許多機(jī)械傳動環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間環(huán)內(nèi)的許多機(jī)械傳動環(huán)節(jié)的摩擦特性、剛性和間隙都是非線性的，故很隙都是非線性的，故很容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使閉環(huán)容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和調(diào)試都相當(dāng)困難。系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和調(diào)試都相當(dāng)困難。主要用于精度要主要用于精度要求很高的鏜銑床、超精車床、超精磨床以及較大型的數(shù)求很高的鏜銑床、超精車床、超精磨床以及較大型的數(shù)控機(jī)床等?？貦C(jī)床等。|半閉環(huán)系統(tǒng)半閉環(huán)系統(tǒng)的特點(diǎn)是的特點(diǎn)是采用直流，交流伺服電動機(jī)驅(qū)動；采用直流，交流伺服電動機(jī)驅(qū)動；從電動機(jī)軸上進(jìn)行位置檢測；從電動機(jī)軸上進(jìn)行位置檢測；|優(yōu)點(diǎn)

6、是環(huán)路短、剛度好、間隙小，即優(yōu)點(diǎn)是環(huán)路短、剛度好、間隙小，即機(jī)械系統(tǒng)的非線機(jī)械系統(tǒng)的非線性因素對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響較小，性因素對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響較小，因此穩(wěn)定性好，快因此穩(wěn)定性好，快速性好，動態(tài)精度高；速性好，動態(tài)精度高；|由于絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運(yùn)動誤差難以由于絲杠的螺距誤差和齒輪間隙引起的運(yùn)動誤差難以消除，需采取措施對這類誤差進(jìn)行補(bǔ)償；消除，需采取措施對這類誤差進(jìn)行補(bǔ)償；|數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、精度也較高，數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、精度也較高，因而在因而在現(xiàn)代現(xiàn)代CNCCNC機(jī)床中得到了廣泛應(yīng)用。機(jī)床中得到了廣泛應(yīng)用。|對伺服系統(tǒng)的基本要求對伺服系統(tǒng)的基本要求 z精度高，精

7、度高，伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復(fù)現(xiàn)輸入伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能復(fù)現(xiàn)輸入量的精確程度，包括定位精度（一般允許的誤差為量的精確程度，包括定位精度（一般允許的誤差為0.010.001mm）和輪廓加工精度；）和輪廓加工精度；z穩(wěn)定性好，穩(wěn)定性好，穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾穩(wěn)定是指系統(tǒng)在給定輸入或外界干擾作用下，能在短暫的調(diào)節(jié)過程后，達(dá)到新的或者作用下，能在短暫的調(diào)節(jié)過程后，達(dá)到新的或者恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)，它直接影響數(shù)控加工的精恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)，它直接影響數(shù)控加工的精度和表面粗糙度；度和表面粗糙度；z快速響應(yīng)，快速響應(yīng)，快速響應(yīng)是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的重要快速響應(yīng)是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的重要指標(biāo)

8、，它反映了系統(tǒng)的跟蹤精度，一般在指標(biāo)，它反映了系統(tǒng)的跟蹤精度，一般在200ms以以內(nèi)，甚至小于幾十內(nèi)，甚至小于幾十ms；z調(diào)速范圍寬，調(diào)速范圍寬，調(diào)速范圍是指機(jī)械產(chǎn)品要求電機(jī)能調(diào)速范圍是指機(jī)械產(chǎn)品要求電機(jī)能提供的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比，一般進(jìn)給伺服系提供的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比，一般進(jìn)給伺服系統(tǒng)要求統(tǒng)要求024m/min；z低速大轉(zhuǎn)矩，低速大轉(zhuǎn)矩，進(jìn)給坐標(biāo)的伺服控制屬于恒轉(zhuǎn)矩控進(jìn)給坐標(biāo)的伺服控制屬于恒轉(zhuǎn)矩控制，在整個速度范圍內(nèi)都要保持這個轉(zhuǎn)矩；主軸坐制，在整個速度范圍內(nèi)都要保持這個轉(zhuǎn)矩；主軸坐標(biāo)的伺服控制標(biāo)的伺服控制在低速時為恒轉(zhuǎn)矩控制，在低速時為恒轉(zhuǎn)矩控制，能提供較大能提供較大轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩。在

9、高速時為恒功率控制，在高速時為恒功率控制，具有足夠大的輸出具有足夠大的輸出功率。功率。|步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移的電磁機(jī)械。是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移的電磁機(jī)械。其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角與輸入電脈沖數(shù)成正比，其速度與單位其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角與輸入電脈沖數(shù)成正比，其速度與單位時間內(nèi)輸入的的脈沖數(shù)成正比，可以時間內(nèi)輸入的的脈沖數(shù)成正比，可以通過對脈沖的頻通過對脈沖的頻率和數(shù)量的控制，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械運(yùn)動速度和位置的控制；率和數(shù)量的控制，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械運(yùn)動速度和位置的控制；|給一個電脈沖信號，步進(jìn)電動機(jī)就回轉(zhuǎn)一個固定的角給一個電脈沖信號，步進(jìn)電動機(jī)就回轉(zhuǎn)一個固定的角度，稱為步進(jìn)電動機(jī)，一定要與控制脈沖聯(lián)系起

10、來才度，稱為步進(jìn)電動機(jī)，一定要與控制脈沖聯(lián)系起來才能運(yùn)行，否則無法工作；能運(yùn)行，否則無法工作；|控制輸入脈沖的控制輸入脈沖的數(shù)量數(shù)量 控制電動機(jī)的控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)角或位移轉(zhuǎn)角或位移量量；控制輸入脈沖的；控制輸入脈沖的頻率頻率控制電動機(jī)的控制電動機(jī)的速度速度；控；控制各繞組制各繞組接通電源的次序接通電源的次序 控制控制電動機(jī)的運(yùn)動方電動機(jī)的運(yùn)動方向；向；|步進(jìn)電動機(jī)在使用時，無需通過位移傳感器的反饋信步進(jìn)電動機(jī)在使用時，無需通過位移傳感器的反饋信號來控制其運(yùn)動位置，具有精度高，慣性小的特點(diǎn)，號來控制其運(yùn)動位置，具有精度高，慣性小的特點(diǎn)，對各種干擾因素不敏感，誤差不會長期積累，轉(zhuǎn)過對各種干擾因素不敏

11、感，誤差不會長期積累，轉(zhuǎn)過360以后其積累誤差為以后其積累誤差為“0”，適合于開環(huán)控制的場適合于開環(huán)控制的場合。合。|步進(jìn)電動機(jī)工作原理步進(jìn)電動機(jī)工作原理|步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)|步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)的種類很多，按工作原理、分為的種類很多，按工作原理、分為反應(yīng)式、反應(yīng)式、電磁式、永磁式電磁式、永磁式等類型。按使用場合分為功率步進(jìn)電等類型。按使用場合分為功率步進(jìn)電動機(jī)和控制步進(jìn)電動機(jī)。按相數(shù)分為三相、四相、五動機(jī)和控制步進(jìn)電動機(jī)。按相數(shù)分為三相、四相、五相。按頻率分為高頻和低頻。相。按頻率分為高頻和低頻。z步進(jìn)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成：步進(jìn)電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成：

12、z定子上有繞組分為若干相，每相磁極上有極齒，圖為三定子上有繞組分為若干相，每相磁極上有極齒，圖為三相定子：相定子：AA,BB,CCAA,BB,CC，A A、B B、C C三相每相兩極，每三相每相兩極，每極上五個齒。極上五個齒。 定子上線圈的繞法定子上線圈的繞法 轉(zhuǎn)子上有均勻分布的齒，沒有繞組轉(zhuǎn)子上有均勻分布的齒，沒有繞組 以四十齒為例，轉(zhuǎn)子齒間夾角為以四十齒為例，轉(zhuǎn)子齒間夾角為9o|反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)應(yīng)用普遍，結(jié)構(gòu)也簡單，反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)應(yīng)用普遍，結(jié)構(gòu)也簡單，是我們分析的是我們分析的重點(diǎn)對象；重點(diǎn)對象；|反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的工作原理主要是反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的工作原理主要是基于電磁力的吸引和基于電磁力

13、的吸引和排斥產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩排斥產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的現(xiàn)象，磁力線總是力圖走磁阻最小的路徑，的現(xiàn)象，磁力線總是力圖走磁阻最小的路徑，從而產(chǎn)生反應(yīng)力矩。從而產(chǎn)生反應(yīng)力矩。圖圖7-27-2|三相步進(jìn)電動機(jī)工作原理三相步進(jìn)電動機(jī)工作原理圖圖7-37-3A A相相B B相相C C相相a) 穩(wěn)定的平衡位置；穩(wěn)定的平衡位置；b) 不平衡位置，磁力線要沿鐵心方向走，力圖不平衡位置，磁力線要沿鐵心方向走，力圖使轉(zhuǎn)子恢復(fù)使轉(zhuǎn)子恢復(fù)到磁阻最小的位置，到磁阻最小的位置，給轉(zhuǎn)子作用一個轉(zhuǎn)矩；給轉(zhuǎn)子作用一個轉(zhuǎn)矩；c) 不穩(wěn)定的平衡位置。不穩(wěn)定的平衡位置。z 定子上分布有六個磁極，每兩個磁極有一相勵磁繞組，定子上分布有六個磁極，每兩個磁極有

14、一相勵磁繞組，構(gòu)成構(gòu)成A、B、C三相繞組；三相繞組；z A相通電（相通電（B、C斷電）斷電），電磁力使轉(zhuǎn)子齒與定子齒對齊，電磁力使轉(zhuǎn)子齒與定子齒對齊，使磁阻最小，磁力線走最短路線；使磁阻最小，磁力線走最短路線； z B相通電相通電，轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)60度，使轉(zhuǎn)子與度，使轉(zhuǎn)子與B相定子對齊；相定子對齊；z C相通電相通電，轉(zhuǎn)子順時針再轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子順時針再轉(zhuǎn)60度，繞組的通電順序為度，繞組的通電順序為A-B-C-A-，步進(jìn)電機(jī)順時針轉(zhuǎn)；若通電順序為，步進(jìn)電機(jī)順時針轉(zhuǎn)；若通電順序為A-C-B-A-，步進(jìn)電機(jī)則逆時針轉(zhuǎn)；步進(jìn)電機(jī)則逆時針轉(zhuǎn)；z 60 為步進(jìn)電機(jī)的步距角。為步進(jìn)電機(jī)的步距角。z 實(shí)

15、際應(yīng)用中，要求步進(jìn)電機(jī)的步距角小，一般為實(shí)際應(yīng)用中，要求步進(jìn)電機(jī)的步距角小，一般為0.75 、1.5 或或3 ；z 定子鐵心定子鐵心上有上有6個均勻分布的磁極，構(gòu)成三相勵磁繞組，每個均勻分布的磁極，構(gòu)成三相勵磁繞組，每個定子上均勻分布個定子上均勻分布5個齒，齒距角為個齒，齒距角為9 ； z 轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心上無繞組，上面均勻分布上無繞組，上面均勻分布40個齒，與定子齒寬相等，個齒，與定子齒寬相等，齒距角齒距角360 /40=9 ；z 三相定子磁極的齒依次錯開三相定子磁極的齒依次錯開1/3齒距為齒距為3 ，結(jié)構(gòu)上保證步進(jìn)電結(jié)構(gòu)上保證步進(jìn)電機(jī)能轉(zhuǎn)動起來；機(jī)能轉(zhuǎn)動起來；z 當(dāng)通電狀態(tài)由當(dāng)通電狀態(tài)由A

16、相變?yōu)橄嘧優(yōu)锽相時，轉(zhuǎn)子順時針方向轉(zhuǎn)過相時，轉(zhuǎn)子順時針方向轉(zhuǎn)過3 ，C相相通電再轉(zhuǎn)通電再轉(zhuǎn)3 。a) A相通電，相通電，B相與相與C相定、轉(zhuǎn)子錯相定、轉(zhuǎn)子錯齒齒3 和和66；b) B相通電，相通電，電磁反應(yīng)力矩使轉(zhuǎn)子電磁反應(yīng)力矩使轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)順時針轉(zhuǎn)3 與定子對齊，與定子對齊， A相與相與C相定、轉(zhuǎn)子錯齒；相定、轉(zhuǎn)子錯齒；c) A、B相同時通電，相同時通電，轉(zhuǎn)子齒與轉(zhuǎn)子齒與A、B相都沒有對齊，使轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)相都沒有對齊，使轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)1.5，這時，這時， A、B相定子合成磁場相定子合成磁場是最強(qiáng)方向。是最強(qiáng)方向。|A-B-C-A-A-B-C-A-通電方式稱為通電方式稱為“三相單三拍三相單三拍”

17、，由于每拍，由于每拍只有一相繞組通電，在只有一相繞組通電，在通電切換相序時的瞬間電動機(jī)通電切換相序時的瞬間電動機(jī)失電，失電，將使用于重力型負(fù)載的電動機(jī)失步，因此將使用于重力型負(fù)載的電動機(jī)失步，因此易在易在平衡位置附近產(chǎn)生振蕩，運(yùn)行不可靠，平衡位置附近產(chǎn)生振蕩，運(yùn)行不可靠，實(shí)際應(yīng)用中很實(shí)際應(yīng)用中很少采用這種運(yùn)行方式；少采用這種運(yùn)行方式；|一般常用的通電方式為：一般常用的通電方式為：“三相雙三拍三相雙三拍”及及“三相六三相六拍拍”，在，在狀態(tài)切換時，始終有一相繞組通電，狀態(tài)切換時，始終有一相繞組通電，保證了保證了狀態(tài)切換過程中狀態(tài)切換過程中電動機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定和可靠。電動機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定和可靠。|“三相雙

18、三拍三相雙三拍”的通電方式為：的通電方式為：AB-BC-CA-AB-AB-BC-CA-AB-|“三相六拍三相六拍”的通電方式為：的通電方式為：A-AB-B-BC-C-CA-A A-AB-B-BC-C-CA-A AB-AB-|此外，還有四相步進(jìn)電動機(jī)的工作方式，通電方此外，還有四相步進(jìn)電動機(jī)的工作方式，通電方式為式為“四相雙四拍四相雙四拍”和和“四相八拍四相八拍”。|關(guān)系式：關(guān)系式：z步距角：步距角： = 360/mzkz轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速：n = 360/mzk*60fm：相數(shù)：相數(shù)z：轉(zhuǎn)子齒數(shù)：轉(zhuǎn)子齒數(shù)k：通電拍數(shù)：通電拍數(shù)f：指令脈沖頻率：指令脈沖頻率z由于由于 是確定的，所以是確定的，所以步進(jìn)電

19、動機(jī)的轉(zhuǎn)速只決步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速只決定于輸入指令的脈沖頻率定于輸入指令的脈沖頻率f。|定子繞組通斷電順序定子繞組通斷電順序 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向； |定子繞組通斷電轉(zhuǎn)換頻率定子繞組通斷電轉(zhuǎn)換頻率 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；|定子繞組通斷電次數(shù)定子繞組通斷電次數(shù) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角。 |矩矩角特性與最大靜轉(zhuǎn)矩角特性與最大靜轉(zhuǎn)矩 MjmaxMjmax|空載起動頻率空載起動頻率fzfz ( (步步/s)/s)|起動矩頻特性起動矩頻特性|空載運(yùn)行頻率空載運(yùn)行頻率fmaxfmax ( (步步/s)/s)|運(yùn)行矩頻特性運(yùn)行矩頻特性|矩角特性與最大靜轉(zhuǎn)矩矩角特性與最大靜轉(zhuǎn)矩Mjmaxz步進(jìn)電機(jī)定子一相繞組通電后，若轉(zhuǎn)

20、子沒有負(fù)載，步進(jìn)電機(jī)定子一相繞組通電后，若轉(zhuǎn)子沒有負(fù)載，轉(zhuǎn)子齒與定子齒對準(zhǔn)，即步進(jìn)電機(jī)處于初始平衡轉(zhuǎn)子齒與定子齒對準(zhǔn)，即步進(jìn)電機(jī)處于初始平衡位置；位置；z如果在轉(zhuǎn)子上作用外轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子軸線偏離如果在轉(zhuǎn)子上作用外轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子軸線偏離初始平初始平衡位置，直到步進(jìn)電機(jī)本身的轉(zhuǎn)矩和外轉(zhuǎn)矩平衡衡位置，直到步進(jìn)電機(jī)本身的轉(zhuǎn)矩和外轉(zhuǎn)矩平衡為止；為止；z步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的靜轉(zhuǎn)矩步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的靜轉(zhuǎn)矩M隨失調(diào)角（轉(zhuǎn)子偏離平隨失調(diào)角（轉(zhuǎn)子偏離平衡位置的電角度衡位置的電角度e）的變化規(guī)律，稱為）的變化規(guī)律，稱為步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)的矩角特性，的矩角特性，（圖圖7-6），），形狀近似正弦曲線；形狀近似正弦曲線；（圖圖7-7）z矩角

21、特性的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩最大值矩角特性的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩最大值MjmaxMjmax則是則是最大靜轉(zhuǎn)最大靜轉(zhuǎn)距，它表示了步進(jìn)電機(jī)承受負(fù)載的能力。距，它表示了步進(jìn)電機(jī)承受負(fù)載的能力。 MjmaxMjmax越大，步進(jìn)電機(jī)帶負(fù)載能力越強(qiáng)，運(yùn)行的快速性越大，步進(jìn)電機(jī)帶負(fù)載能力越強(qiáng)，運(yùn)行的快速性及穩(wěn)定性也就越好。及穩(wěn)定性也就越好。a) 初始平衡位置，不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，初始平衡位置，不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，M=0；b) 失調(diào)角失調(diào)角0c 90，轉(zhuǎn)子受徑向磁拉力和切向，轉(zhuǎn)子受徑向磁拉力和切向磁拉力，產(chǎn)磁拉力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；生轉(zhuǎn)矩； c =90時，轉(zhuǎn)子受時，轉(zhuǎn)子受切向磁拉力最大，切向磁拉力最大，M=Mjmax；c) 失調(diào)角失調(diào)角90c 180，轉(zhuǎn)矩減??；，轉(zhuǎn)矩減??； c =180時，時， M=0；d) 失調(diào)角失調(diào)角-180c 0，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與b) 方向相反。方向相反。|空載起動頻率空載起動頻率fqz電動機(jī)正常起動所能承受的最高控制頻率稱為電動機(jī)正常起動所能承受的最高控制頻率稱為起動頻率起動頻率fq ，它，它是衡量步進(jìn)電機(jī)快速性能的重是衡量步進(jìn)電機(jī)快速性能的重要技術(shù)指標(biāo)。要技術(shù)指標(biāo)。因為