如何选择合适的步进电机教学文案.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。如何选择合适的步进电机-如何选择合适的步进电机1.负载分类：（1）Tf力矩负载：Tf=G·rG重物重量r半径   （2）TJ惯性负载：J=M（R12+R22）/32（Kg·cm）M：质量R1：外径R2：内径TJ=J·dw/dtdw/dt为角加速度   2.力矩曲线图的说明力矩曲线图是步进电机输出特性的重要表现，以下是我们对其中关键词语的解释。  说明：1.工作频率点：表示步进电机在该点的转速值。单位：Hzn=*Hz/（360*D）n转/秒Hz该点的频率值D电路的细分值，步进电机的步距角例：1.8步进电机，在1/2细分驱动的情况下（即每步0.9）500Hz时，其速度是1.25转/秒2.起动区域：步进电机可以直接起动或停止的区域。3.运行区域：在这个区域里，电机不能直接运行，必须先要在起动区域内起动，然后通过加速的方式，才能到达该工作区域内。同样，在该区域内，电机也不能直接制动，否则就会造成失步，必须通过减速的方式到起动区域内，在进行制动。4.最大起动频率点：步进电机在空载情况下，最大的直接起动速度点。5.最大运行频率点：步进电机在空载情况下，可以达到的最大的运行速度点。6.起动力矩：步进电机在特定的工作频率点下，直接起动可带动的最大力矩负载值。7.运行力矩：步进电机在特定的工作频率点下，运行中可带动的最大力矩负载值。由于运动惯性的原因，所以，运行力矩要比起动力矩大。 3加速和减速运动的控制当一个系统的工作频率点在力矩曲线图的运行区域内时，如何在最短的时间内加速，减速就成了关键。如下图示，步进电机的动态力矩特性一般在低速时为水平直线状，在高速时，由于电感的影响，很快下滑。  （1）直线加速运动  已知电机负载为TL，要从F0在最短时间tr内加速到F1，求tr和加速脉频率F（t）A确定TJ，一般TJ=70%Tm。Btr=1.8*10-5*J*（F1-F0）/（TJ-TL）C.（）（），0<t<tr （）指数加速运动  已知电机负载为TL，要从F0在最短时间tr内加速到F1，求tr和加速脉频率F（t）A.确定TJ，一般TJ=70%Tm,TJ=70%Tm,TL=60%Tm1Btr=F4*ln(TJ0-TL)/(TJ1-TL)C.（）F2*1-e(-t/F4)，0<t<tr其中，F2=(TL-TJ0)*(F1-F0)/(TJ1-TJ0)F4=1.8*10-5*J*F2/(TJ0-TL)J为电机转子和负载的转动惯量，为每一步的度数，整步运行时为电机步距角。至于减速的控制，只要将上诉的加速脉频率反过来进行即可。  4振动和噪音一般来说，步进电机在空载运行时，在200pps左右会有一个很严重的振动，甚至会产生失步的现象，这是由于电机转子是一个有质量的物体，当电机运行的频率接近到转子的固有频率，振动就产生了，一般有几种解决的办法：1.避开振动区，使电机的工作频率不在这个范围内。2.采用细分的驱动方式，使原来1步完成的动作分几步完成，减少振动，一般半步运动时，电机的力矩比整步时少15%，采用正弦波电流控制时，力矩减小为30%。-