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步進(jìn)電機(jī)力矩的計(jì)算方式是什么

  • 時(shí)間:2024-07-09
步進(jìn)電機(jī)力矩計(jì)算方法。選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí),首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí),首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可。
 
在實(shí)際工作過(guò)程中,各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說(shuō)大靜力矩的電機(jī),負(fù)載力矩大。
 
步進(jìn)電機(jī)力矩計(jì)算方法,選擇步進(jìn)電機(jī)需要進(jìn)行以下計(jì)算:
 
首先是計(jì)算齒輪的減速比根據(jù)所要求脈沖當(dāng)量,齒輪減速比i計(jì)算如下:
 
i=(φ.S)/(360.Δ) (-) 式中φ ---步進(jìn)電機(jī)的步距角(o/脈沖)
 
S ---絲桿螺距(mm)
 
Δ---(mm/脈沖)
 
步進(jìn)電機(jī)力矩計(jì)算方法,計(jì)算工作臺(tái),絲桿以及齒輪折算至電機(jī)軸上的慣量Jt。
 
Jt=J+(/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2) (-2)
 
式中Jt ---折算至電機(jī)軸上的慣量(Kg.cm.s2)
 
J、J2 ---齒輪慣量(Kg.cm.s2)
 
Js ----絲桿慣量(Kg.cm.s2) W---工作臺(tái)重量(N)
 
S ---絲桿螺距(cm)
 
步進(jìn)電機(jī)力矩計(jì)算方法還需要計(jì)算電機(jī)輸出的總力矩M
 
M=Ma+Mf+Mt (-3)
 
Ma=(Jm+Jt).n/T×.02×0ˉ2 (-4)
 
式中Ma ---電機(jī)啟動(dòng)加速力矩(N.m)
 
Jm、Jt---電機(jī)自身慣量與負(fù)載慣量(Kg.cm.s2)
 
n---電機(jī)所需達(dá)到的轉(zhuǎn)速(r/min)
 
T---電機(jī)升速時(shí)間(s)
 
Mf=(u.W.s)/(2πηi)×0ˉ2 (-5)
 
Mf---導(dǎo)軌摩擦折算至電機(jī)的轉(zhuǎn)矩(N.m)
 
u---摩擦系數(shù)
 
η---傳遞效率
 
Mt=(Pt.s)/(2πηi)×0ˉ2 (-6)
 
Mt---切削力折算至電機(jī)力矩(N.m)
 
Pt---大切削力(N)
 
步進(jìn)電機(jī)力矩計(jì)算方法,還需要負(fù)載起動(dòng)頻率估算。數(shù)控系統(tǒng)控制電機(jī)的啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩和慣量有很大關(guān)系,其估算公式為
 
fq=fq0[(-(Mf+Mt))/Ml]&pide;(+Jt/Jm)] /2 (-7)
 
式中fq---帶載起動(dòng)頻率(Hz)
 
fq0---空載起動(dòng)頻率
 
Ml---起動(dòng)頻率下由矩頻特性決定的電機(jī)輸出力矩(N.m)
 
若負(fù)載參數(shù)無(wú)法確定,則可按fq=/2fq0進(jìn)行估算.
 
運(yùn)行的高頻率與升速時(shí)間的計(jì)算。由于電機(jī)的輸出力矩隨著頻率的升高而下降,因此在高頻率 時(shí),由矩頻特性的輸出力矩應(yīng)能驅(qū)動(dòng)負(fù)載,并留有足夠的余量。
 
負(fù)載力矩和大靜力矩Mmax。負(fù)載力矩可按式(-5)和式(-6)計(jì)算,電機(jī)在大進(jìn)給速度時(shí),由矩頻特性決定的電機(jī)輸出力矩要大于Mf與Mt之和,并留有余量。一般來(lái)說(shuō),Mf與Mt之和應(yīng)小于(0.2 ~0.4)Mmax。
 
步進(jìn)電機(jī)力矩計(jì)算方法。選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí),首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí),首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可。
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