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步进电机力矩的怎么计算?

发布时间:2018-07-06    编辑:步进电机

步进电机力矩计算方法。选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。在选用功率步进电机时,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。

步进电机

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。

步进电机力矩计算方法,选择步进电机需要进行以下计算:

首先是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 ---步进电机的步距角(o/脉冲)

S ---丝杆螺距(mm

Δ---(mm/脉冲)

步进电机力矩计算方法,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/gS/2π)2) (1-2

式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)

J1J2 ---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

步进电机力矩计算方法还需要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

JmJt---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

步进电机力矩计算方法,还需要负载起动频率估算。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.

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。

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MfMt之和,并留有余量。一般来说,MfMt之和应小于(0.2 0.4Mmax

步进电机力矩计算方法。选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。在选用功率步进电机时,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。