步进电机选型计算方法
选择电机一般应遵循以下步骤:
操作方法
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1.电机最大速度选择 步进电机最大速度一般在600~1200 rpm。 交流伺服电机额定速度一般在3000 rpm,最大转速为5000rpm。 机械传动系统要根据此参数设计。
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2. 电机定位精度的选择 机械传动比确定后,可根据控制系统的定位精度选择步进电机 的步距角及驱动器的细分等级。一般选电机的一个步距角对应 于系统定位精度的1/2 或更小。 注意:当细分等级大于1/4后,步距角的精度不能保证。 伺服电机编码器的分辨率选择:分辨率要比定位精度高一个数量 级。
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3. 电机力矩选择 步进电机的动态力矩一下子很难确定,我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载,而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下,静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好,静力矩一旦选定,电机的机座及长度便能确定下来(几何尺寸) •转动惯量计算 物体的转动惯量为: 式中:dV为体积元,r为 物体密度,r为体积元与转轴的距离。单位:kgm2
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将负载质量换算到电机输出轴上转动惯量,常见传动机构与公式如下:
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加速度计算 控制系统要定位准 确,物体运动必须 有加减速过程,如 右图所示。 已知加速时间 、最大速度Vmax,可得电机的角加速度:
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电机力矩计算 力矩计算公式为: 式中: h为传动系统的效率。式中:TL为系统外力折算到电机上的力矩;
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