Чтобы разобраться в этом, нужно понять, как строится кривая зависимости момента от скорости шагового двигателя, и в чём заключаются физические различия между состоянием покоя и вращения двигателя. На изображении ниже показана кривая момента для шагового двигателя 24E1K-30.
Как видно на графике, кривая обычно начинается примерно со 100 об/мин. Вот ключевые моменты, которые нужно понимать:
Метод измерения кривой момента: Кривая зависимости момента от скорости описывает максимальный непрерывный момент, который двигатель может выдавать при различных скоростях вращения. Термин «непрерывный» здесь имеет ключевое значение. Стандартный метод испытаний заключается в следующем: двигатель запускается на фиксированной скорости, после чего нагрузка постепенно увеличивается до тех пор, пока двигатель не потеряет синхронизацию (т. е. не рассинхронизируется и не сможет следовать за импульсами управления). Такое измерение называется моментом выпадения из синхронизма. Значение момента, зафиксированное в момент потери синхронизации, представляет собой максимальный непрерывный момент для данной скорости.
Момент удержания: При нулевой скорости двигатель находится в неподвижном, находящемся под напряжением и зафиксированном состоянии. Максимальный момент, который он может развивать в этом состоянии, называется моментом удержания. Это максимальный момент сопротивления, который можно ощутить при попытке вручную повернуть ротор при подаче питания на обмотки двигателя. Это значение, как правило, выше, чем непрерывный момент в области низких скоростей.
Почему на кривой небольшой пик вблизи нулевой скорости: При очень низких скоростях (например, около 100 об/мин) противо-ЭДС, генерируемая двигателем, минимальна, что позволяет току в обмотках легче достигать номинального значения. Это приводит к несколько большему выходному моменту по сравнению со средним диапазоном скоростей, что и создаёт небольшой пик, видимый в левой части кривой.
Почему кривая не доходит до нуля оборотов: При нулевой скорости двигатель неподвижен, а его момент характеризуется как момент удержания — это статическая характеристика. Кривая зависимости момента от скорости по определению описывает динамические характеристики при вращении, поэтому точка нулевой скорости в неё не включается. Поскольку момент удержания является статической характеристикой, он принципиально отличается от непрерывного момента, измеряемого в динамических условиях вращения. Поэтому стандартная практика заключается в том, что момент удержания отображается вертикальной пунктирной линией или отдельной точкой данных, а динамическая кривая момента начинается с описанного выше небольшого пика.
Заключение: На очень низких скоростях шаговые двигатели сильно подвержены резонансу, что затрудняет точное измерение момента. Именно поэтому измерение момента обычно начинается примерно со 100 об/мин. Подробнее об ограничениях скорости читайте в статье о максимальных и рекомендуемых рабочих скоростях для различных типоразмеров шаговых двигателей: Максимальная и рекомендуемая скорость двигателя | Справочный центр