步进电机选型的计算示例
一、必要脉冲数和驱动脉冲数速度计算的示例下面给出的是一个3相步进电机必要脉冲数和驱动脉冲速度的计算示例。这是一个实际应用例子,可以更好的理解电机选型的计算方法。11驱动滚轴丝杆如下图,3相步进电机(12°步)驱动物体运动1秒钟,则必要脉冲数和驱动脉冲速度的计算方法如下:必要脉冲数=10010×360°12°=3000脉冲
如果采用自启动方式驱动1秒钟,则驱动脉冲速度应该这样计算:3000Pulse1sec3kHz但是,自启动速度不可能是5kHz,应该采用加减速运行方式来驱动。如果加减速时间设置为定位时间的25,启动脉冲速度为500Hz,则计算方法如下:驱动脉冲速度Hz=如图所示:3000脉冲-500Hz×025秒1秒-025秒=38kHz
12驱动传动带如下图,3相步进电机(12°步)驱动物体运动1秒钟。驱动轮的周长即旋转一圈移动的距离大约为50mm。因此,所需要的必要脉冲数为:必要脉冲数=110050×360°12°=6600脉冲
f所需参数同上例驱动滚轴丝杆,采用加减速运行模式,则驱动脉冲速度为:驱动脉冲速度Hz=如图所示:6600脉冲-500Hz×025秒1秒-025秒=87kHz
二、负载力矩的计算示例(TL)下面给出的是一个3相步进电机负载力矩的计算示例。这是一个实际应用例子,其中的数字公式有助于更好的理解电机选型的应用。21滚轴丝杆驱动水平负载如下图,滚轴丝杆驱动水平负载,效率为90,负载重量为40千克,则负载力矩的计算方法如下:mPBTL=2πη×1ikgfcm
40kg×1cmTL=2π×09
×
11
=707kgfcm
22传送带驱动水平负载传送带驱动水平负载,效率为90,驱动轮直径16毫米,负载重量是9千克,则负载力矩的计算方法如下:
fDTL=2
×m×
1η
×
1i
kgfcm
16cmTL=223滚轴丝杆和减速器驱动水平负载
×9kg×
109
×
11
=8kgfcm
如下图,滚轴丝杆螺距为5毫米,效率为90,负载重量为250千克,则负载力矩的计算方法如下:
mPBTL=2πη
×
1i
kgfcm
250kg×05cmTL=2π×09
×
110
=221kgfcm
这是水平方向负载的计算结果,如果是垂直方向的负载,则力矩应该是此结果的2倍,而且此结果仅包括负载力矩,电机的总负载还应该包括加减速力矩,但是,计算中很难得到准确的负载惯性惯量,因此,为了解决这个问题,在实际计算负载力矩的时候,特别是自启动或需要迅速加减速的情况,我们应该在此基础上再乘以一个安全系数。
fr