步進(jìn)電機(jī)選用計(jì)算方法

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯步進(jìn)電機(jī)選用計(jì)算方法 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電一體化產(chǎn)品中關(guān)鍵部件之一，通常被用作定位掌握和定速掌握。步進(jìn)電機(jī)慣量低、定位精度高、無(wú)累積誤差、掌握簡(jiǎn)潔等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化產(chǎn)品中，如：數(shù)控機(jī)床、包裝機(jī)械、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等。選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。而在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的矩頻特性能滿(mǎn)意機(jī)械負(fù)載并有肯定的余量保證其運(yùn)行牢靠。在實(shí)際工作過(guò)程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必需在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說(shuō)最大靜力矩Mjmax大的電機(jī)，負(fù)載力矩大。選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)匹

2、配，這樣可以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量，一是可以轉(zhuǎn)變絲桿的導(dǎo)程，二是可以通過(guò)步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)來(lái)完成。但細(xì)分只能轉(zhuǎn)變其辨別率，不轉(zhuǎn)變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所打算。選擇功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動(dòng)頻率，使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有肯定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿(mǎn)意機(jī)床快速移動(dòng)的需要。選擇步進(jìn)電機(jī)需要進(jìn)行以下計(jì)算：（1）計(jì)算齒輪的減速比依據(jù)所要求脈沖當(dāng)量，齒輪減速比i計(jì)算如下:i=(.S)/(360.) (1-1) 式中 -步進(jìn)電機(jī)的步距角（o/脈沖）S -絲桿螺距（mm)-(mm/脈沖）（2）計(jì)算工作臺(tái)，

3、絲桿以及齒輪折算至電機(jī)軸上的慣量Jt。Jt=J1+（1/i2)(J2+Js）+W/g（S/2)2 （1-2）式中Jt -折算至電機(jī)軸上的慣量(Kg.cm.s2)J1、J2 -齒輪慣量(Kg.cm.s2)Js -絲桿慣量(Kg.cm.s2) W-工作臺(tái)重量（N）S -絲桿螺距（cm）（3）計(jì)算電機(jī)輸出的總力矩MM=Ma+Mf+Mt （1-3）Ma=（Jm+Jt).n/T×1.02×102 （1-4）式中Ma -電機(jī)啟動(dòng)加速力矩（N.m)Jm、Jt-電機(jī)自身慣量與負(fù)載慣量(Kg.cm.s2)n-電機(jī)所需達(dá)到的轉(zhuǎn)速（r/min）T-電機(jī)升速時(shí)間（s）Mf=(u.W.s)/(2i)

4、×102 （1-5）Mf-導(dǎo)軌摩擦折算至電機(jī)的轉(zhuǎn)矩（N.m)u-摩擦系數(shù)-傳遞效率Mt=(Pt.s)/(2i)×102 （1-6）Mt-切削力折算至電機(jī)力矩（N.m)Pt-最大切削力（N）（4）負(fù)載起動(dòng)頻率估算。數(shù)控系統(tǒng)掌握電機(jī)的啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩和慣量有很大關(guān)系，其估算公式為fq=fq0(1-(Mf+Mt)/Ml）÷(1+Jt/Jm) 1/2 （1-7）式中fq-帶載起動(dòng)頻率（Hz）fq0-空載起動(dòng)頻率Ml-起動(dòng)頻率下由矩頻特性打算的電機(jī)輸出力矩（N.m)若負(fù)載參數(shù)無(wú)法精確確定,則可按fq=1/2fq0進(jìn)行估算.（5）運(yùn)行的最高頻率與升速時(shí)間的計(jì)算。由于電機(jī)的輸出力矩隨著頻率的上升而下降，因此在最高頻率 時(shí)，由矩頻特性的輸出力矩應(yīng)能驅(qū)動(dòng)負(fù)載，并留有足夠的余量。（6）負(fù)載力矩和最大靜力矩Mmax。負(fù)載力矩可按式（1-5）和式（1-6）計(jì)算，電機(jī)在最大進(jìn)給速度時(shí)，由矩頻