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选择步进电机需要进行的计算

浏览次数:        日期:2019-10-29
 
(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。
 
 
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