步进电机选型方法示范 要使系统协调运转,选型是比较重要的一环。在此介绍一些有关选型的事项,供中国步进电机网浏览者参考。 由于电机直接与外界负载相关联,因此,可以先从电机着手。选型步进电机大致可分为以下几个步骤: 1、计算负载转矩 假设系统力学模型如下图所示:
已知条件如下: 所用丝杆为滚珠螺杆,直径 D=2Omm,长度 L=1 米,负载 P=5OKG,Z1、Z2 为传动齿轮,Z1 分度圆直径为 D1=200mm,Z2 分度圆直径为 d2=100mm,宽度为2 厘米,μ为摩擦系数,在此设其为μ=0.2,电机启动速度 VO=300RPM,运行速度 V1=900RPM,加速时间 t=200ms,由此可求得负载转矩如下: T=9.8 μ PD/2/1000 =9.8 × 0.2 × 50 × 20/2/1000 =0.98( 牛米 ) 2、计算传动构件的转动惯量 滚珠螺杆转动惯量: IO=1.57(R^4)ρ L //ρ 为密度, =1.57 × (0.01^4) × 7800 × 1 =0.012( 千克-米平方 ) 同理可分别求得 Z1 与 Z2 转动惯量, 假定求得 Z1 转动惯量为 I1=0.024( 干克·米平方 ) Z2转动惯量为 I2=0.0015( 千克-米平方 ) 3、计算传动比 I21=d1/d2=2 4、计算电机起动转矩 Tm=T/i21+(lO+I1) ξ/l 21+l2 ×ξ // ξ为电机的角加速度,此处 =314 =0.98/ 2+ (0.012+0.024) × 314/2+0.0015× 314 =0.49+5.652+0.471 =6.613( 牛•米 ) 考虑到其他因素的影晌,将其乘上一系数 K, 此系数请一实际情况斟酌选取。在此令K =1.5, 则 TK=K × Tm=6.613 × 1.5=9.9( 牛·米) 5、选取电机 据 V1=900RPM( 若是两相电机,其脉冲频率为 3000),TK=9.9( 牛·米 ) 查找选型手册,选出合适电机 6、 根据所选电机额定电流选出与其匹配的驱动器,驱动器的额定电流应比电机额定电流略大。 参考数据 为由上述计算可见,由传动构件带来的额外转矩不可忽略,在进行设计时应多加注意。由于计算转矩较为繁琐,在实际应用中可根据系统机构大致估算所需转矩。下面列出一些电机转速在8 转/ 秒以内匹配成功率较高的应用 ( 滚珠螺杆传动 ),供中国步进电机网浏览者参考
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