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浔之漫智控技术（上海）有限公司（xzm-wqy-shqw）

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当控制脉冲的频率比前一种高，脉冲持续的时间比转子衰减振荡的时间短，当转子还未稳定在平衡位置时，下一个控制脉冲就到来了。若控制脉冲的频率等于或接近步进电机的振荡频率，电机就会出现强烈振荡，甚至会出现无论经过多少通电循环，转子始终处在原来的位置不动或来回振荡的情况，此时电机完全失控，这个现象叫低频共振。可见，在无阻尼低

 无阻尼时转子的自由振荡

其振荡幅值为步距角θse，若振荡角频率用表示，相应的振荡频率和周期为

自由振荡角频率与振荡幅值有关，当拍数很多时，步距角很小，振荡幅值就很小。也就是说，转子在平衡位置附近做微小的振荡，这时振荡的角频率称为固有振荡角频率，理论上可以证明固有振荡角频率为

式中，J为转子转动惯量。

实际上，由于轴承的摩擦和风阻等的阻尼作用，转子在平衡位置的振荡过程总是衰减的，阻尼作用越大，衰减得越快，这也是我们所希望的。

由此可见，只有负载转矩小于相邻两个矩角特性的交点s所对应的电磁转矩Tst，才能保证电机正常的步进运行，因此Tst是步进电机做单步运行所能带动的极限负载，即负载能力。所以把Tst称为大负载能力，也称为启动转矩。当然它比大静转矩Tmax要小。可求得启动转矩为

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由以上分析可知，当一定时，增加运行拍数N可以增大启动转矩。当通电状态系数C＝1时，正常结构的反应式步进电机少的相数必须是3。如果增加电机的相数，通电状态系数较大时，大负载转矩也随之增大。

此外，矩角特性的波形对电机带负载的能力也有较大影响。当矩角特性为平顶波时，Tst值接近于Tmax值，电机带负载能力较大。因此，步进电机理想的矩角特性是矩形波。Tst是步进电机做单步运行时的负载转矩极限值。由于负载可能发生变化，电机还要具有一定的转速。因而实际应用时，大负载转矩比Tst要小，即留有相当余量才能可靠运行。

③步进电机转子振荡现象。前面的分析认为当电机绕组改变通电状态后，转子单调地趋向平衡位置。但实际上步进电机在步进运行状态，即通电脉冲的间隔时间大于其机电过渡过程所需的时间时，由于转子有惯性，它要经过一个振荡过程后才能稳定在平衡位置。这种情况，可通过加以说明。

步进电机空载，开始时A相控制绕组通电，转子处在失调角θ＝0的位置。当改变为B相控制绕组通电时，B相定子齿轴线与转子齿轴线错开角，矩角特性向前移动了一个步距角θse，在磁阻转矩的作用下，转子将由a点加速趋向新的初始平衡位置的b点（即B相定子齿轴线与转子齿轴线重合的位置）做步进运动，到达b点时，磁阻转矩为零，但速度并不为

 步进电机的动态特性显然，步距角越小，动稳定区越接近静稳定区。