步进电机的选型及计算方法.docx

步进电机的选型及计算方法步进电机选型的计算方法步进电机选型表中有部分参数需要计算来得到。但是实际计算中很多情况我们都无法得到确切的机械参数，因而，这里只给出比拟简单的计算方法。一、驱动形式的选择驱动形式是指怎样将传送装置的运动转换为步进电机的旋转。下列图所示的驱动形式包括了电机的加/减速时间，驱动和定位时间，电机的选型基于形式图。必要脉冲数的计算必要脉冲数是指传动装置将物体从起始位置传送到目的位置所需要提供应步进电机的脉冲数。必要脉冲数按下面公式计算：必要脉冲数物体移动的距离距离电机旋转一周移动的距离×360o步进角驱动脉冲速度的计算驱动脉冲速度是指在设定的定位时间中电机旋转过一定角度所需要的脉冲数。驱动脉冲数能够根据必要脉冲数、定位时间和加/减速时间计算得出。1自启动运行方式自启动运行方式是指在驱动电机旋转和停止时不经过加速、减速阶段，而直接以驱动脉冲速度启动和停止的运行方式。自启动运行方式通常在转速较低的时候使用。同时，由于在启动/停止时存在一个忽然的速度变化，所以这种方式需要较大的加/减速力矩。自启动运行方式的驱动脉冲速度计算方法如下：驱动脉冲速度Hz=必要脉冲数脉冲定位时间秒2加/减速运行方式加/减速运行方式是指电机首先以一个较低的速度启动，经过一个加速经过后到达正常的驱动脉冲速度，运行一段时间之后再经过一个减速经过后电机停止的运行方式。其定位时间包括加速时间、减速时间和以驱动脉冲速度运行的时间。加/减速时间需要根据传送距离、速度和定位时间来计算。在加/减速运行方式中，由于速度变化较小，所以需要的力矩要比自启动方式下的力矩小。加/减速运行方式下的驱动脉冲速度计算方法如下：驱动脉冲速度Hz=必要脉冲数启动脉冲数Hz×加/减速时间秒定位时间秒加/减速时间秒二、电机力矩的简单计算示例必要的电机力矩负载力矩+加/减速力矩×安全系数负载力矩的计算TL负载力矩是指传送装置上与负载接触部分所遭到的摩擦力矩。步进电机驱动经过中始终需要此力矩。负载力矩根据传动装置和物体的重量的不同而不同。很多情况下我们无法得到准确的系统参数，所下面面只给出了简单的计算方法。负载力矩能够根据下面的图表和公式来计算。1滚轴丝杆驱动负载力矩的计算公式：TLF·PB2+0F0PB2×1ikgf·cm负载力矩的估算公式：TLm·PB2×1ikgf·cm水平方向TLm·PB×1×2kgf·cm垂直方向2i2传送带/齿条齿轮传动负载力矩的计算公式：TLF2×DiFD2ikgf·cmFFA+m(sin+cos)Kg负载力矩的估算公式：TLD2×m×1×1ikgf·cm水平方向TLD2×m×1×1i×2kgf·cm垂直方向3皮带轮传动负载力矩的计算公式：TLFA+m2×Di(FA+m)D2ikgf·cm负载力矩的估算公式：TLD2×mg×1ikgf·cm4实测方法我们可以以通过这种方法得到负载力矩：用弹簧秤拉动滑轮渐渐转动，此时弹簧秤会有一个读数，这个数值就是所用力的大小FB，然后乘以滑轮的半径就能够得到负载力矩如下式。通常这种方法得到数值要比计算得到得结果要准确。TLFBDkgf·cm转子惯性惯量kgm2+负载惯性惯量kgm2重力加速度cm/sec2××步进角o×驱动脉冲速度2Hz180×3.6/步进角o加/减速运行方式加/减速力矩kgf·cm转子惯性惯量kgm2+负载惯性惯量kgm2重力加速度cm/sec2××步进角o180o×运行脉冲速度Hz启动脉冲速度Hz加/减速时间sec