步进电机力矩计算

2024-11-03 01:37:12
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回答(1):

  步进电机力矩计算方法
  1,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。而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。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Mjmax大的电机,负载力矩大。
  2,选择步进电机需要进行以下计算:
  (1)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)
  (2)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/g(S/2π)2) (1-2)
  式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(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)
  Jm、Jt---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)
  (4)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.
  (5)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。
  (6)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Mf与Mt之和,并留有余量。一般来说,Mf与Mt之和应小于(0.2 ~0.4)Mmax.
  3,选择步进电机时,应使步距角和机械系统匹配,这样可以得到机床所需的脉冲当量。
  (1)在机械传动过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,二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
  (2)但细分只能改变其分辨率,不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。
  4,选择功率步进电机时,应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率,使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量,使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。

回答(2):

任何电机的轴输出力矩的公式都一样:
P=M*ω
这里,P是功率,单位瓦
M是输出转矩[力矩],单位是NM[牛顿 乘以 米]
ω 角速度,单位是 弧度/每秒
计算出M后,再乘以一个小于1的系数[摩擦力和效率的缘故],就是你要的了。

回答(3):

1、算该力矩与是否懂步进无关;
2、想算力矩,得知道物体水平移动的摩擦系数μ、丝杠的直径d与导程L、丝杠的机械效率η、要求的物体启动时间t0(即从0-2M/s的加速时间).

回答(4):

好像有问题啊 速度每秒2米 步进好像是很难有那高的转速
你丝杆的导程是多大的?这个一定要知道 先提示一下 看你要求的速度 导程应该很大 那你步进电机就不好选了