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標題: 求助，步進電機選型 [打印本頁]

作者: o83848686o 時間: 2019-2-13 11:38
標題: 求助，步進電機選型
(, 下載次數: 115)
大佬們，想請教個步進電機選型的問題
如圖結構：步進電機帶同步輪，同步帶帶滑塊上的負載橫向移動，負載15kg，同步輪半徑18mm
1s內走320mm，加減速都是0.5s，這個電機的力矩需要多大？還有這個慣量要怎么算？

如果步進電機參數如下

電機轉子慣量	1000	g·cm^2

電機保持轉矩	3.5	N·m

能按要求帶的動嗎？
若缺了條件還望指出。

作者: 及上開 時間: 2019-2-13 15:43
扭矩：按負載加皮帶帶輪質量共20KG，效率0.9 所需轉矩=20*9.8*0.018/2=1.764N.M
1.764除以機械效率在乘安全系數1.5=2.94N.M<3.5N.M
符合要求。
慣量：
負載+2個滾輪=20*1.8平方/4+2*1.8平方/8=17.01 KG/CM平方
慣量比17.01/1=17
慣量比好像有點大了啊
有大佬指點嗎

作者: jiangsuwanhua 時間: 2019-2-13 16:32
坐等

作者: 超級C 時間: 2019-2-14 14:20
拿走不謝

作者: o83848686o 時間: 2019-2-14 14:38

超級C 發表于 2019-2-14 14:20
拿走不謝

這一個表我也有，但算出來不明不白的，感覺差很多，不踏實啊

作者: 塵世天涯 時間: 2019-2-14 21:19
本帖最后由塵世天涯于 2019-2-16 00:12 編輯

按照樓主給出的信息，只能進行粗算，因為沒有滑塊重量，沒有皮帶輪自身慣量

先說粗算

根據我的理論，首先應該校核的就是慣量比，如果慣量比不合適，其他要求都符合也是沒有用的

折算到電機側的負載慣量 = 15*1.8*1.8 = 48.6 kg*cm2
根據樓主給出的信息，電機自身慣量為 1kg*cm2
慣量比為48.6，這個比例顯然太大了點

其實當你看到同步帶和伺服/步進電機搭配的時候，另外一個反應就是：減速機，屢試不爽，跟象棋里面的當頭炮把馬跳一樣，照著做就好。因為基本沒有其他選擇。

既然是求助了兩項，那我們不妨再把扭矩也計算一下

樓主交代了要在1秒之內走320mm，0.5秒加速，0.5秒減速。
從這個信息里面可以知道，最大速度為0.64m/s，加速度為1.28m/s2
因此加速扭矩就出來了：15*1.28 = 19.2 N，經過皮帶輪轉換后扭矩為19.2*0.18 = 3.456 N.m

由此可以看出來，增加減速機是勢在必行的了。

另外一個樓主需要注意的點，就是轉速了，如果你去查詢步進電機的扭矩-轉速曲線的話，就會發現，步進電機隨著轉速的增加，扭矩是迅速下降的。因此用保持扭矩來計算，本身就是非常不準確的了。

作者: 丹楓911 時間: 2019-2-14 22:30
所有的回答都沒有考慮摩擦系數，6樓相對的是最靠譜的

作者: o83848686o 時間: 2019-2-14 23:46

塵世天涯發表于 2019-2-14 21:19
按照樓主給出的信息，只能進行粗算，因為沒有滑塊重量，沒有皮帶輪自身慣量

先說粗算

加速扭矩為什么是加速度直接乘質量？這樣子出來的不是力么？F=ma

作者: 超級C 時間: 2019-2-15 15:22
@塵世天涯麻煩大神看看算的對不對。
另，如果計算沒錯的話，電機工作轉速1300+，我記得步進電機一般工作轉速在1000以下，這種情況怎么辦？換伺服？

作者: 塵世天涯 時間: 2019-2-16 00:29

超級C 發表于 2019-2-15 15:22
@塵世天涯麻煩大神看看算的對不對。
另，如果計算沒錯的話，電機工作轉速1300+，我記得步進電機一般工作 ...

大俠既然問了，我就說幾句

通常來說，如果是導向機構是導軌的話，摩擦力可以不做計算。即使是在精算里面，仍然可以忽略，因為即使是精算，也會有很多預估的值，或者無法驗證的值，摩擦力在整個計算里面占的比重實在是太小，因此可以直接忽略。

另外要說明的是，扭矩的最大值一定是出在加速段上，如果是豎直軸，則出在向上的加速段上

根據皮帶輪重量計算自身慣量的方式是錯的，即使同樣重量，同等直徑的皮帶輪也可以有很多種轉動慣量，大俠給出的公式只適合均質分布的圓盤。

計算得到的轉速對于電機來說是不是偏高，還要結合扭矩看，不能只看一個參數。只要電機在這個轉速下仍能夠提供加速扭矩，就算是合格的。

安全系數，我認為不可取。原因也很簡單，所有的理論，包括廠家的選型軟件里面都不會出現這個安全系數，因為不管設置多少，都沒有理論依據，哪怕是經驗值都沒有。

作者: o83848686o 時間: 2019-2-18 09:28

塵世天涯發表于 2019-2-16 00:29
大俠既然問了，我就說幾句

通常來說，如果是導向機構是導軌的話，摩擦力可以不做計算。即使是在精算里 ...

這個是雷賽步進電機廠商官網上的，權威應該算不上吧，但至少可以參考，說明安全系數還是有必要的 (, 下載次數: 75) http://www.leisai.com/cn/fwyzc/info_51_itemid_1483.html

作者: 塵世天涯 時間: 2019-2-18 10:30

o83848686o 發表于 2019-2-18 09:28
這個是雷賽步進電機廠商官網上的，權威應該算不上吧，但至少可以參考，說明安全系數還是有必要的http://w ...

感謝樓主分享。如果是廠家給出來的官方資料里面有，自然是可以作為參考。當然給出的選型方法也只適用于該品牌。

是我的表述太片面了。

作者: 超級C 時間: 2019-2-18 13:04
本帖最后由超級C 于 2019-2-18 13:06 編輯

塵世天涯發表于 2019-2-16 00:29
大俠既然問了，我就說幾句

通常來說，如果是導向機構是導軌的話，摩擦力可以不做計算。即使是在精算里 ...

回大神，
1.導軌導向的摩擦力確實可以忽略，只顧悶頭計算，沒考慮到這一點。
2.帶輪慣量計算確實不對，這里只是計算做個參考，忘記注明了。
3.安全系數的問題主要參考自東方馬達的一份技術資料，下面附上資料鏈接。
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1xGBuw1nCtZ0-HQWLtThcdg
提取碼：qlru

作者: 塵世天涯 時間: 2019-2-18 16:39

超級C 發表于 2019-2-18 13:04
回大神，
1.導軌導向的摩擦力確實可以忽略，只顧悶頭計算，沒考慮到這一點。
2.帶輪慣量計算確實不對， ...

感謝大俠分享。

這個資料我有的，1.5~2的安全系數確實是注明在步進電機選型步驟里面，想來很多國產品牌也是參照了的

但是：伺服電機選型里面也出現了這個系數，就讓我對整份資料的權威性產生了質疑。我曾經咨詢過幾個伺服品牌的技術支持（包括力士樂，施耐德，倍福），他們的軟件里面都不曾出現過這個系數。
教科書級別的選型從來都是用均方根扭矩和均方根轉速的，雖然這個方法并不實用也不方便用，但是簡單粗暴的在權威性的選型指導里面給出個安全系數的做法，卻是非常不專業的。

作者: 破風音符 時間: 2019-3-7 18:44
7h5k

作者: Michael-wave 時間: 2019-3-8 11:08
學習了，請教一下，步進電機隨轉速增高，轉矩下降的很快，如果加上減速機后，他們轉矩下降跟之前不加減速機的轉矩下降的速度是不是呈線性的？有大神指導一下？

作者: 王恩德 時間: 2019-10-19 00:05
28.39Ncm 的必要轉矩分別在選擇電機的分布轉矩速度曲線內即可...

作者: 軍無戲言2019 時間: 2019-10-19 08:40

作者: mima59 時間: 2023-1-14 16:44

超級C 發表于 2019-2-15 15:22
@塵世天涯麻煩大神看看算的對不對。
另，如果計算沒錯的話，電機工作轉速1300+，我記得步進電機一般工作 ...

請問一下，您這個加速轉矩的公式是怎么推導的？看不懂呢

作者: zhj29 時間: 2023-8-21 16:26
學習

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