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步进电机的挑选办法及核算公式

2017-06-01 19:45分类:机械维修 阅读:

 

步进电机的挑选办法及核算公式
挑选步进电机时,首要要确保步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选喫苦率步进电机时,首要要核算机械体系的负载转矩,电机的矩频特功用满意机械负载并有推重的余量确保其作业牢靠。在实习作业进程中,各种频率下的负载力矩有必要在矩频特性曲线的计划内。通常地说最大静力矩Mjmax大的电机,负载力矩大。
挑选步进电机时,应使步距角和机械体系匹配,这么能够得到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,一是能够改动丝杆的导程,二是能够经过步进电机的细分驱动来完毕。但细分只能改动其分辩率,不改动其精度。精度是由电机的固有特性所挑选。
挑选功率步进电机时,应当核算机械负载的负载惯量和机床央求的主张频率,使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有推重的余量,使之最高速接连作业频率能满意机床活络移动的需求。
挑选步进电机需求进行以下核算:
(1)核算齿轮的减速比
依据所央求脉冲当量,齿轮减速比i核算如下:
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)核算作业台,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---作业台分量(N)
S ---丝杆螺距(cm)
(3)核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 ---电机主张加快力矩(N.m)
Jm、Jt---电机本身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)
n---电机所需抵达的转速(r/min)
T---电机升速时刻(s)
Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-5)
Mf---导轨抵触折算至电机的转矩(N.m)
u---抵触系数
η---传递功率
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)负载起动频率核算。数控体系操控电机的主张频率与负载转矩和惯量有很大联络,其核算公式为
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挑选的电机输出力矩(N.m)
若负载参数无法准确判定,则可按fq=1/2fq0进行核算.
(5)作业的最高频率与升速时刻的核算。因为电机的输出力矩跟着频率的添加而降低,因此在最高频率 时,由矩频特性的输出力矩应能驱动负载,并留有满意的余量。
(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)核算,电机在最大进给速度时,由矩频特性挑选的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和,并留有余量。通常来说,Mf与Mt之和应小于(0.2 ~0.4)Mmax.

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