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步进电机选型原则 步进电机的选择要素

时间:2018-05-02 09:43来源:未知 作者:admin 点击:
1、首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。最简单的方法是在负载轴上加一杠杆,用弹簧秤拉动杠杆,拉力乘以力臂长度既是负载力矩。或者根据负载特性从理论上计算出来。由于步

 1、首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。最简单的方法是在负载轴上加一杠杆,用弹簧秤拉动杠杆,拉力乘以力臂长度既是负载力矩。或者根据负载特性从理论上计算出来。由于步进电机是控制类电机,所以目前常用步进电机的最大力矩不超过 45Nm ,力矩越大,成本越高,如果您所选择的电机力矩较大或超过此范围,可以考虑加配减速装置。

  2、确定步进电机的最高运行转速。转速指标在步进电机的选取时至关重要,步进电机的特性是随着电机转速的升高,扭矩下降,其下降的快慢和很多参数有关,如 : 驱动器的驱动电压、电机的相电流、电机的相电感、电机大小等等,一般的规律是:驱动电压越高,力矩下降越慢;电机的相电流越大,力矩下降越慢。在设计方案时,应使电机的转速控制在 1500 转 / 分或 1000 转 / 分,当然这样说很不规范,可以参考〈矩 - 频特性〉。

  3、根据负载最大力矩和最高转速这两个重要指标,再参考〈矩 - 频特性〉,就可以选择出适合自己的步进电机。如果您认为自己选出的电机太大,可以考虑加配减速装置,这样可以节约成本,也可以使您的设计更灵活。要选择好合适的减速比,要综合考虑力矩和速度的关系,选择出最佳方案。

  4、最后还要考虑留有一定的(如百分之30 )力矩余量和转速余量。

  5、尽量选择混合式步进电机,它的性能高于反映式步进电机。

  6、尽量选取细分驱动器,且使驱动器工作在细分状态。

  7、选取时且勿走入只看电机力矩这一个指标的误区,也就是说并非电机的扭矩越大越好,要和速度指标一起考虑。

  8、在转速要求较高的情况下可以选择驱动电压高一点的驱动器。

  9、在选购时是采用两相的还是三相的,这并没有什么具体的要求,只要步距角能满足使用要求就行。

 

1、步距角的选择

  电机的步距角取决于负载精度的要求,将负载的最小分辨率(当量)换算到电机轴上,每个当量电机应走多少角度(包括减速)。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度(五相电机)、0.9度/1.8度(二、四相电机)、1.5度/3度(三相电机)等。

  2、静力矩的选择

  步进电机的动态力矩一下子很难确定,我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载,而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下,静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好,静力矩一旦选定,电机的机座及长度便能确定下来(几何尺寸)

  3、电流的选择

  静力矩一样的电机,由于电流参数不同,其运行特性差别很大,可依据矩频特性曲线图,判断电机的电流(参考驱动电源、及驱动电压)。

  综上所述选择电机一般应遵循以下步骤:

  步进电机选型原则你都知道吗_步进电机选型误区盘点

  4、力矩与功率换算

  进电机一般在较大范围内调速使用、其功率是变化的,一般只用力矩来衡量,力矩与功率换算如下:

  步进电机选型原则你都知道吗_步进电机选型误区盘点

  其P为功率单位为瓦,Ω为每秒角速度,单位为弧度,n为每分钟转速,M为力矩单位为牛顿·米 P=2πfM/400(半步工作) 其中f为每秒脉冲数(简称PPS)。

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