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步进电机选型方法,请教

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1#
发表于 2011-4-14 17:17:35 | 只看该作者 回帖奖励 | 倒序浏览 | 阅读模式
丝杆传动,垂直和水平方向 。 同步轮传动,垂直和水平方向。 直接刚性连接,请高手解答怎么选步进电机型号?

最好是副计算公式,谢谢了。
2#
发表于 2011-4-14 18:01:16 | 只看该作者
选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时,首先要计算机械系统的负载转矩,电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可*。在实际工作过程中,各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机,负载力矩大。
选择步进电机时,应使步距角和机械系统匹配,这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量,一是可以改变丝杆的导程,二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率,不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时,应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率,使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量,使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
选择步进电机需要进行以下计算:
(1)计算齿轮的减速比
根据所要求脉冲当量,齿轮减速比i计算如下:
i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ ---步进电机的步距角(o/脉冲)
S ---丝杆螺距(mm)
Δ---(mm/脉冲)
(2)计算工作台,丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。
Jt=J1+(1/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2) (1-2)
式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)
J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2)
Js ----丝杆惯量(Kg.cm.s2) W---工作台重量(N)
S ---丝杆螺距(cm)
(3)计算电机输出的总力矩M
M=Ma+Mf+Mt (1-3)
Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4)
式中Ma ---电机启动加速力矩(N.m)
Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)
n---电机所需达到的转速(r/min)
T---电机升速时间(s)
Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-5)
Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩(N.m)
u---摩擦系数
η---传递效率
Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-6)
Mt---切削力折算至电机力矩(N.m)
Pt---最大切削力(N)
(4)负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系,其估算公式为
fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml]÷(1+Jt/Jm)] 1/2 (1-7)
式中fq---带载起动频率(Hz)
fq0---空载起动频率
Ml---起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩(N.m)
若负载参数无法精确确定,则可按fq=1/2fq0进行估算.
(5)运行的最高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降,因此在最高频率 时,由矩频特性的输出力矩应能驱动负载,并留有足够的余量。
(6)负载力矩和最大静力矩Mmax。负载力矩可按式(1-5)和式(1-6)计算,电机在最大进给速度时,由矩频特性决定的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和,并留有余量。一般来说,Mf与Mt之和应小于(0.2 ~0.4)Mmax.

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3#
发表于 2011-4-14 19:04:11 | 只看该作者
楼上的 多谢你啦
4#
楼主 | 发表于 2011-4-15 11:28:58 | 只看该作者
回复robotics30的帖子

太复杂了,有没通俗易懂的,按你上面这么算的话,那不得计算几个小时啊,会算疯人的。

点评

算多了自然就会了啊。通俗易懂到什么程度呢?呵呵 发表于 2011-4-15 12:51
5#
发表于 2011-4-15 11:51:24 | 只看该作者
回复robotics30的帖子

值得一看的帖子
6#
楼主 | 发表于 2011-4-15 13:50:39 | 只看该作者
回复iefqbt的帖子

就是算的方法别那么复杂,简单点,但也要大概能算准!
7#
发表于 2011-4-16 17:13:22 | 只看该作者
这样的公式计算太复杂了,还有没简单点的。
8#
发表于 2011-4-16 22:29:31 | 只看该作者
首先选择马达功率,简易方法是求出最大推力Fmax,确定导程L,Fmax*L<0.7*2pi*T, 其中0.7为效率系数,T为马达额定转矩。求出T,就可以确定马达的功率大小。
再次确定马达惯量是否与负载惯量相匹配,一般负载的惯量取马达惯量的3倍,各家产品有差异。
最后确定马达精度,即马达的分辨率,由使用要求精度和导程来反推得到。
9#
发表于 2011-4-16 23:15:53 | 只看该作者
学习一下。。。。看看。。。。。呵呵。。。
10#
发表于 2011-4-17 11:43:30 | 只看该作者
楼主 请教 你说的“一般负载的惯量取马达惯量的3倍‘,是否为一般马达的惯量取负载惯量的3倍。我不是干这一行,门外汉的想法。谢谢
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