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步进马达的选择要点 各种参数计算方法讲解

浏览次数:        日期:2021-02-25

  选择步进马达时,首先要保证步进马达的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率威尼斯人app时,首先要计算机械系统的负载转矩,电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中,各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩的电机,负载力矩大。

  选择步进马达时,应使步距角和机械系统匹配,这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量,一是可以改变丝杆的导程,二是可以通过威尼斯人app的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率,不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。

  选择功率威尼斯人app时,应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率,使之与威尼斯人app的惯性频率特性相匹配还有一定的余量,使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。

  

  选择威尼斯人app需要进行以下计算:

  (1)计算齿轮的减速比

  根据所要求脉冲当量,齿轮减速比i计算如下:

  i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1)

  式中φ ---威尼斯人app的步距角(o/脉冲)

  S ---丝杆螺距(mm)

  Δ---(mm/脉冲)

  (2)计算工作台,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---工作台重量(N)

  S ---丝杆螺距(cm)

  (3)计算电机输出的总力矩M

  M=Ma+Mf+Mt (1-3)

  Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4)

  式中Ma ---电机启动加速力矩(N.m)

  Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)

  n---电机所需达到的转速(r/min)

  T---电机升速时间(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---传递效率

  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)负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系,其估算公式为

  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性决定的电机输出力矩(N.m)

  若负载参数无法精确确定,则可按fq=1/2fq0进行估算.

  (5)运行的最高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降,因此在最高频率 时,由矩频特性的输出力矩应能驱动负载,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)计算,电机在最大进给速度时,由矩频特性决定的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和,并留有余量。一般来说,Mf与Mt之和应小于(0.2 ~0.4)Mmax。

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