求助，步進(jìn)電機(jī)選型

o83848686o

大佬們，想請(qǐng)教個(gè)步進(jìn)電機(jī)選型的問題
如圖結(jié)構(gòu)：步進(jìn)電機(jī)帶同步輪，同步帶帶滑塊上的負(fù)載橫向移動(dòng)，負(fù)載15kg，同步輪半徑18mm
1s內(nèi)走320mm，加減速都是0.5s，這個(gè)電機(jī)的力矩需要多大？還有這個(gè)慣量要怎么算？

如果步進(jìn)電機(jī)參數(shù)如下

電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量	1000	g·cm^2
電機(jī)保持轉(zhuǎn)矩	3.5	N·m

能按要求帶的動(dòng)嗎？
若缺了條件還望指出。

o83848686o

超級(jí)C 發(fā)表于 2019-2-14 14:20
拿走不謝

這一個(gè)表我也有，但算出來不明不白的，感覺差很多，不踏實(shí)啊

及上開

扭矩：按負(fù)載加皮帶帶輪質(zhì)量共20KG，效率0.9    所需轉(zhuǎn)矩=20*9.8*0.018/2=1.764N.M
      1.764除以機(jī)械效率在乘安全系數(shù)1.5=2.94N.M<3.5N.M
    符合要求。
慣量：
    負(fù)載+2個(gè)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(diǎn)大了啊
有大佬指點(diǎn)嗎

塵世天涯

按照樓主給出的信息，只能進(jìn)行粗算，因?yàn)闆]有滑塊重量，沒有皮帶輪自身慣量

先說粗算

根據(jù)我的理論，首先應(yīng)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(jī)側(cè)的負(fù)載慣量 = 15*1.8*1.8 = 48.6 kg*cm2
根據(jù)樓主給出的信息，電機(jī)自身慣量為 1kg*cm2
慣量比為48.6，這個(gè)比例顯然太大了點(diǎn)

其實(shí)當(dāng)你看到同步帶和伺服/步進(jìn)電機(jī)搭配的時(shí)候，另外一個(gè)反應(yīng)就是：減速機(jī)，屢試不爽，跟象棋里面的當(dāng)頭炮把馬跳一樣，照著做就好。因?yàn)榛緵]有其他選擇。

既然是求助了兩項(xiàng)，那我們不妨再把扭矩也計(jì)算一下

樓主交代了要在1秒之內(nèi)走320mm，0.5秒加速，0.5秒減速。
從這個(gè)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(jīng)過皮帶輪轉(zhuǎn)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(jī)是勢(shì)在必行的了。

另外一個(gè)樓主需要注意的點(diǎn)，就是轉(zhuǎn)速了，如果你去查詢步進(jìn)電機(jī)的扭矩-轉(zhuǎn)速曲線的話，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，步進(jìn)電機(jī)隨著轉(zhuǎn)速的增加，扭矩是迅速下降的。因此用保持扭矩來計(jì)算，本身就是非常不準(zhǔn)確的了。

jiangsuwanhua

坐等

超級(jí)C

拿走不謝

丹楓911

所有的回答都沒有考慮摩擦系數(shù)，6樓相對(duì)的是最靠譜的

o83848686o

塵世天涯 發(fā)表于 2019-2-14 21:19
按照樓主給出的信息，只能進(jìn)行粗算，因?yàn)闆]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(zhì)量？這樣子出來的不是力么？F=ma

超級(jí)C

@塵世天涯 麻煩大神看看算的對(duì)不對(duì)。
另，如果計(jì)算沒錯(cuò)的話，電機(jī)工作轉(zhuǎn)速1300+，我記得步進(jìn)電機(jī)一般工作轉(zhuǎn)速在1000以下，這種情況怎么辦？換伺服？

塵世天涯

超級(jí)C 發(fā)表于 2019-2-15 15:22
@塵世天涯 麻煩大神看看算的對(duì)不對(duì)。
另，如果計(jì)算沒錯(cuò)的話，電機(jī)工作轉(zhuǎn)速1300+，我記得步進(jìn)電機(jī)一般工作 ...

大俠既然問了，我就說幾句

通常來說，如果是導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是導(dǎo)軌的話，摩擦力可以不做計(jì)算。即使是在精算里面，仍然可以忽略，因?yàn)榧词故蔷悖矔?huì)有很多預(yù)估的值，或者無法驗(yàn)證的值，摩擦力在整個(gè)計(jì)算里面占的比重實(shí)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(jù)皮帶輪重量計(jì)算自身慣量的方式是錯(cuò)的，即使同樣重量，同等直徑的皮帶輪也可以有很多種轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，大俠給出的公式只適合均質(zhì)分布的圓盤。

計(jì)算得到的轉(zhuǎn)速對(duì)于電機(jī)來說是不是偏高，還要結(jié)合扭矩看，不能只看一個(gè)參數(shù)。只要電機(jī)在這個(gè)轉(zhuǎn)速下仍能夠提供加速扭矩，就算是合格的。

安全系數(shù)，我認(rèn)為不可取。原因也很簡(jiǎn)單，所有的理論，包括廠家的選型軟件里面都不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)安全系數(shù)，因?yàn)椴还茉O(shè)置多少，都沒有理論依據(jù)，哪怕是經(jīng)驗(yàn)值都沒有。