如何用技术方法选择合适的步进电机
步进电机是机电一体化产物中症结部件之一,平日被用作定位掌握和定速掌握。步进电机惯量低、定位精 度高、无累积误差、掌握复杂等特点。普遍应用于机电一体化产物中,如:数控机床、包装机械、盘算机中间装备、复印机、传真机等。编纂/丙通MRO工业品
选择步进电机时,起首要担保步进电机的输入功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时,起首要盘算机械零碎的负载转矩,电机的矩频特色能知足机械负载并有一定的余量担保其运转可*。在实际义务进程中,各类频率下的负载力矩必需在矩频特色曲线的规模内。浅显地说最大静力矩Mjmax大的电机,负载力矩大。选择步进电机时,应使步距角和机械零碎婚配,如许可以失落丢失机床所需的脉冲当量。在机械传动进程中为了使得有更小的脉冲当量,一是可以改动丝杆的导程,二是可以经由步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改动其分辩率,不改动其精度。精度是由电机的固有特色所决议。
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选择功率步进电机时,该当预算机械负载的负载惯量和机床央求的启动频率,使之与步进电机的惯性频率特色相婚配还有一定的余量,使之最高速延续义务频率能知足机床疾速挪动的需求。 选择步进电机需求中断以下盘算:
(1)盘算齿轮的加速比
依据所央求脉冲当量,齿轮加速比i盘算如下: 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)盘算义务台,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---义务台分量(N);S -----丝杆螺距(cm)
(3)盘算电机输入的总力矩M :M=Ma+Mf+Mt (1-3),Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4)式中Ma ---电机启动减速力矩(N.m) ;Jm、Jt---电机本身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2);n---电机所需抵达的转速(r/min);T---电机升速工夫(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---传递效能;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)负载起动频率预算。数控零碎掌握电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系,其预算公式为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色决议的电机输入力矩(N.m)。若负载参数无法准确必定,则可按fq=1/2fq0中断预算。
(5)运转的最高频率与升速工夫的盘算。因为电机的输入力矩跟着频率的降低而降低,因而在最高频率时, 由矩频特色的输入力矩应能驱动负载,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)盘算,电机在最猛进给速度时,由矩频特色决议的电机输入力矩要大于Mf与Mt之和,并留缺少量。浅显来说,Mf与Mt之和应小于(0.2 ~0.4)Mmax.
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