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標(biāo)題: 步進(jìn)電機(jī)選型方法，請(qǐng)教 [打印本頁(yè)]

作者: iefqbt 時(shí)間: 2011-4-14 17:17
標(biāo)題: 步進(jìn)電機(jī)選型方法，請(qǐng)教
絲桿傳動(dòng)，垂直和水平方向。同步輪傳動(dòng)，垂直和水平方向。直接剛性連接，請(qǐng)高手解答怎么選步進(jìn)電機(jī)型號(hào)？

最好是副計(jì)算公式，謝謝了。

作者: robotics30 時(shí)間: 2011-4-14 18:01
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)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可*。在實(shí)際工作過(guò)程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須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，一是可以改變絲桿的導(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)分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所決定。
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一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足機(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
根據(jù)所要求脈沖當(dāng)量，齒輪減速比i計(jì)算如下:
i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ ---步進(jìn)電機(jī)的步距角（o/脈沖）
S ---絲桿螺距（mm）
Δ---(mm/脈沖)
（2）計(jì)算工作臺(tái)，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/2π）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M
M=Ma+Mf+Mt （1-3）
Ma=（Jm+Jt）.n/T×1.02×10ˉ2 （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)/(2πηi)×10ˉ2 （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)
η---傳遞效率
Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 （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)控制電機(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)頻率下由矩頻特性決定的電機(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升高而下降，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)，由矩頻特性決定的電機(jī)輸出力矩要大于Mf與Mt之和，并留有余量。一般來(lái)說(shuō)，Mf與Mt之和應(yīng)小于（0.2 ～0.4）Mmax.

作者: chen329518460 時(shí)間: 2011-4-14 19:04
樓上的多謝你啦

作者: iefqbt 時(shí)間: 2011-4-15 11:28
回復(fù) robotics30 的帖子

太復(fù)雜了，有沒(méi)通俗易懂的，按你上面這么算的話，那不得計(jì)算幾個(gè)小時(shí)啊，會(huì)算瘋?cè)说摹?br />

作者: 從今個(gè)起 時(shí)間: 2011-4-15 11:51
回復(fù) robotics30 的帖子

值得一看的帖子

作者: iefqbt 時(shí)間: 2011-4-15 13:50
回復(fù) iefqbt 的帖子

就是算的方法別那么復(fù)雜，簡(jiǎn)單點(diǎn)，但也要大概能算準(zhǔn)！

作者: 小乜 時(shí)間: 2011-4-16 17:13
這樣的公式計(jì)算太復(fù)雜了，還有沒(méi)簡(jiǎn)單點(diǎn)的。

作者: wangxiongfei 時(shí)間: 2011-4-16 22:29
首先選擇馬達(dá)功率，簡(jiǎn)易方法是求出最大推力Fmax,確定導(dǎo)程L，F(xiàn)max*L<0.7*2pi*T, 其中0.7為效率系數(shù)，T為馬達(dá)額定轉(zhuǎn)矩。求出T，就可以確定馬達(dá)的功率大小。
再次確定馬達(dá)慣量是否與負(fù)載慣量相匹配，一般負(fù)載的慣量取馬達(dá)慣量的3倍，各家產(chǎn)品有差異。
最后確定馬達(dá)精度，即馬達(dá)的分辨率，由使用要求精度和導(dǎo)程來(lái)反推得到。

作者: zcx172632 時(shí)間: 2011-4-16 23:15
學(xué)習(xí)一下。。。。看看。。。。。呵呵。。。

作者: JFD3 時(shí)間: 2011-4-17 11:43
樓主請(qǐng)教你說(shuō)的“一般負(fù)載的慣量取馬達(dá)慣量的3倍‘，是否為一般馬達(dá)的慣量取負(fù)載慣量的3倍。我不是干這一行，門外漢的想法。謝謝

作者: tigerguo1975 時(shí)間: 2011-4-17 13:01
樓上搜一搜“慣量比”

作者: nychd 時(shí)間: 2011-4-17 15:58
9樓的公式不錯(cuò)，可以先算出推力，完了再讓?xiě)T量匹配就行了

作者: accl 時(shí)間: 2011-4-17 16:23
我覺(jué)得要從三個(gè)方面綜合考慮：
1、電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載折算到電機(jī)輸出軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩;
2、負(fù)載慣量的大小；
3、電機(jī)啟動(dòng)和停止所允許的加、減速段的長(zhǎng)度。

作者: liangle 時(shí)間: 2011-4-17 16:28
樓主可以到網(wǎng)上下載電子手冊(cè)查看

作者: rencaiwang 時(shí)間: 2012-1-11 16:29
看見(jiàn)這些計(jì)算方式真的的會(huì)暈的.....

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