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步进电机

无刷电机
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步进电机选型计算负载、需要转矩。确定型号


步进电机需要怎么选型 ?基本思路如
下∶ 1、确定机械传动结构

如直接接,丝杆传动。皮带传动等等。 议时要考虑到l—些对电机机械上的要求 ,如大概可T接受尺、 安装要求电机径向、轴向受力及窜动要求等等。

2、确定需要的分辨率

根据选定的机械结构和整机要求,确定电机的分辨率,即步距角,例如要选用 0.9"或是 1.8 °的电机。

3、根据机械传动要求,确定运转模式

也即根据机械移动,定位和时间要求来确定步进电机运转的速度,角度和加减速曲线。

3.1计算运转脉冲数
计算运转脉冲数
3.2确定运行曲线和计算脉冲频率
一般来说运行曲线使用矩形和梯形两种。
☆矩形曲线
电机直接以运行频率启动,运转到位后直接停止。这种运转方式需要非常大的加速扭矩。
矩形曲线
☆梯形曲线
电机由较低的频率启动,加速到要求速度,运行一定时间后要求再减速然后停止。这样速度变化较为缓慢,对加速扭矩要求可适当降低。通常加减速度时间设定为定位时间的 25%左右。根据实际情况确定启动频率 ,启动时间(也可以考虑在多少个脉冲数后加速到运行频率)
4、计算需要的转矩
4.1 计算负载转矩
这是在机械结构正常运行时电机需要提供的克服各部分摩擦阻力的转矩。负载转矩根据不同的机械结构和负载种类而异,可以进行理论计算和实际测量。
4.2 计算加速度转矩
这是把负载从静止加速到运行速度和把运行负载所停下来需要的转矩。
☆矩形驱动时
矩形驱动时
☆梯形驱动时
梯形驱动时
 
4.3计算需要转矩
需要转矩 =(负载转矩 +加速转矩)× 安全系数安全系数通常设置为 1.5-2.0 倍。
5、查看电机矩频曲线,确定电机造型
根据上面计算好的电机运行频率和需要力矩确定工作点,查看相关电机的矩步曲线,选择运行力矩(又称牵引力矩)曲线在工作点之上相的相对应的电机。再查看该电机的启动力矩(又称牵入力矩)曲线,确定在启动频率点上电机可以提供足够的转矩。
6、选定型号后,需再确认一下惯量比
惯量比
如果惯量比过大 ,则启动停止时的过冲和回冲会变大,从而影响启动和整定的时间,也可能出现无法启动的现象。惯量比超出以下参考值时,建议选用大—号的电机或者另加齿轮减速箱。惯量比参考值∶20、28、35电机建议 5以下, 42、57、 86、110电机建议 10 以下。
 



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