步进电机的使用大致分为位置控制和速度控制。而速度控制的速度范围可由低速到高速变速控制或恒速度使用,但均存在速度变化问题。下图表示速度变化率的定义。

步进电机速度变化率定义图

现在,步进电机的平均速度以ωm表示,其速度变化由零至最大值,如以△ωm转动,速度变化率VF用下式来定义:

步进电机速度变化率公式

这是速度变化率的测量,按实际的负载惯量用等效惯量或摩擦转矩等测量,以接近实际使用值。特别是惯量大时,速度变化率(也称为速度失效或抖动、摆动等)也大。因此必须注意步进电机的速度运行范围,速度愈快,速度变化率愈小。

此种测量方法大致分为使用编码器的方法和激光测量方法。使用编码器时,应注意编码器与步进电机的联轴器的轴中心要同心,还要考虑编码器惯量的影响。速度变化率的计算,首先要对编码器单位时间的脉冲数逐一计数,然后再计算速度变化率。而使用激光测量方法,要在步进电机上安装圆盘,该圆盘反射激光束,将光反射回去,速度变化用多普勒效应计算,此设备在市面有售。此处如非特别要求使用编码器测量,最好使用激光测量仪。

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