[發明專利]步進電機快速啟動、停止方法

在審

• 申請號: 201611232368.6
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106788011A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王紅宣;姜潤強;薛樂堂;陳健
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H02P8/04
• 分類號: H02P8/04;H02P8/24
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙)22210
• 代理人: 南小平

技術領域

本發明屬于控制技術領域，涉及一種步進電機快速啟動、停止方法。

背景技術

經緯儀動態跟蹤空中飛行目標，圖像清晰度要實時調整，所以要求步進電機要快速響應。在連續運行狀態下步進電機的輸出轉矩隨著頻率的升高，而急劇下降；如果電機以較高頻率啟動，就可能產生啟動力矩不夠而出現丟步或者不能啟動的現象。

發明內容

本發明要解決現有技術中的技術問題，提供一種步進電機快速啟動、停止方法。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案具體如下：

一種步進電機快速啟動、停止方法，包括以下步驟：

步進電機轉速與矩頻特性的關系如公式(1)所示：

其中：

J表示負載轉動慣量，單位為kg·m²；

w表示電機轉速，單位為rad/s；

t表示時間，單位為s；

T_max表示電機最大靜轉矩，單位為N·m；

T_L表示負載轉矩，單位為N·m；

b具有時間量綱，其值與電路參數及磁飽和程度有關。

在上述技術方案中，b取值為0.002s。

本發明具有以下的有益效果：

本發明的步進電機快速啟動、停止方法，按步進電機矩頻特性設計步進電機的轉速。實驗證明按步進電機矩頻特性設計步進電機轉速的方法能夠實現步進電機的平穩快速啟動、停止。

具體實施方式

本發明的發明思想為：

為了使步進電機能平穩快速啟動、停止，本發明提出了按步進電機矩頻特性設計步進電機的轉速的方法。實驗證明按步進電機矩頻特性設計步進電機轉速的方法能夠實現步進電機的平穩快速啟動、停止。

下面對本發明做以詳細說明。

步進電機轉速與矩頻特性的關系如公式(1)所示：

其中：J——負載轉動慣量，單位為kg·m²；w——電機轉速，單位為rad/s；t——時間，單位為s；T_max——電機最大靜轉矩，單位為N·m；T_L——負載轉矩，單位為N·m；b——具有時間量綱，其值與電路參數及磁飽和程度有關，取0.002s。

本發明的步進電機快速啟動、停止方法在應用中，對于一個已知系統，J、T_max、T_L都是已知的。電機啟動時，先給定一較小的初始轉速，根據公式通過插值計算出其余各時刻對應的電機轉速；電機停止時，先給定一當前的電機轉速，根據公式通過插值計算出其余各時刻對應的電機轉速。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。