步進電機選用計算方法

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯步進電機選用計算方法 步進電機是機電一體化產(chǎn)品中關鍵部件之一，通常被用作定位掌握和定速掌握。步進電機慣量低、定位精度高、無累積誤差、掌握簡潔等特點。廣泛應用于機電一體化產(chǎn)品中，如：數(shù)控機床、包裝機械、計算機外圍設備、復印機、傳真機等。選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。而在選用功率步進電機時，首先要計算機械系統(tǒng)的負載轉(zhuǎn)矩，電機的矩頻特性能滿意機械負載并有肯定的余量保證其運行牢靠。在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必需在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機，負載力矩大。選擇步進電機時，應使步距角和機械系統(tǒng)匹

2、配，這樣可以得到機床所需的脈沖當量。在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當量，一是可以轉(zhuǎn)變絲桿的導程，二是可以通過步進電機的細分驅(qū)動來完成。但細分只能轉(zhuǎn)變其辨別率，不轉(zhuǎn)變其精度。精度是由電機的固有特性所打算。選擇功率步進電機時，應當估算機械負載的負載慣量和機床要求的啟動頻率，使之與步進電機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)工作頻率能滿意機床快速移動的需要。選擇步進電機需要進行以下計算：（1）計算齒輪的減速比依據(jù)所要求脈沖當量，齒輪減速比i計算如下:i=(.S)/(360.) (1-1) 式中 -步進電機的步距角（o/脈沖）S -絲桿螺距（mm)-(mm/脈沖）（2）計算工作臺，

3、絲桿以及齒輪折算至電機軸上的慣量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-工作臺重量（N）S -絲桿螺距（cm）（3）計算電機輸出的總力矩MM=Ma+Mf+Mt （1-3）Ma=（Jm+Jt).n/T×1.02×102 （1-4）式中Ma -電機啟動加速力矩（N.m)Jm、Jt-電機自身慣量與負載慣量(Kg.cm.s2)n-電機所需達到的轉(zhuǎn)速（r/min）T-電機升速時間（s）Mf=(u.W.s)/(2i)

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