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步进电机的选用计算方法

文章来源:亚傅体育app|官网下载  作者:亚傅体育app|官网下载  发布日期:2020-05-17  浏览次数:773

步进电机的选用计算方法

步进机电是一种能将数字输入脉冲转换成扭转或直线增量活动的电磁履行元件。每输入一个脉冲机电转轴步进一个步距角增量。机电总的反转展转角与输入脉冲数成正比例,响应的转速取决在输入脉冲频率。  步进机电是电机一体化产物中要害部件之一,凡是被用作定位节制和定速节制。步进机电惯量低、定位精度高、无积累误差、节制简单等特点。普遍利用在电机一体化产物中,如:数控机床、包装机械、计较机外围装备、复印机、传真机等。  选择步进机电时,起首要包管步进机电的输出功率年夜在负载所需的功率。而在选用功率步进机电时,起首要计较机械系统的负载转矩,机电的矩频特征能知足机械负载并有必然的余量包管其运行可*。在现实工作进程中,各类频率下的负载力矩必需在矩频特征曲线的规模内。一般地说zui年夜静力矩Mjmax年夜的机电,负载力矩年夜。  选择步进机电时,应使步距角和机械系统匹配,如许可以获得机床所需的脉冲当量。在机械传动进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,二是可以经由过程步进机电的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辩率,不改变其精度。精度是由机电的  固有特征所决议。  选择功率步进机电时,该当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率,使之与步进机电的惯性频率特征相匹配还必然的余量,使之zui高速持续工作频率能知足机床快速移动的需要。  选择步进机电需要进行以下计较:  (1)计较齿轮的减速比  按照所要求脉冲当量,齿轮减速比i计较以下:  i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ ——-步进机电的步距角(o/脉冲)  S ——-丝杆螺距(mm)  Δ——-(mm/脉冲)  (2)计较工作台,丝杆和齿轮折算至机电轴上的惯量Jt。  Jt=J1+(1/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2] (1-2)  式中Jt ——-折算至机电轴上的惯量(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)计较机电输出的总力矩M  M=Ma+Mf+Mt (1-3)  Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4)  式中Ma ——-机电启动加快力矩(N.m)  Jm、Jt——-机电本身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)  n——-机电所需到达的转速(r/min)  T——-机电升速时候(s)  Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-5)  Mf——-导轨磨擦折算至机电的转矩(N.m)  u——-磨擦系数  η——-传递效力  Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-6)  Mt——-切削力折算至机电力矩(N.m)  Pt——-zui年夜切削力(N亚傅体育app|官网下载)  (4)负载起动频率估算。数控系统节制机电的启动频率与负载转矩和惯量有很年夜关系,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征决议的机电输出力矩(N.m)  若负载参数没法肯定,则可按fq=1/2fq0进行估算.  (5)运行的zui高频率与升速时候的计较。因为机电的输出力矩跟着频率的升高而降落,是以在zui高频率 时,由矩频特征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zui年夜静力矩Mmax。负载力矩可按式(1-5)和式(1-6)计较,机电在zui猛进给速度时,由矩频特征决议的机电输出力矩要年夜在Mf与Mt之和,并留有余量。一般来讲,Mf与Mt之和应小在(0.2 ~0.4)Mmax.