選擇步進(jìn)電機(jī)時，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，首先要計算機(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)。一般地說最大靜力矩的電機(jī)，負(fù)載力矩大。

　　步進(jìn)電機(jī)力矩計算方法，選擇步進(jìn)電機(jī)需要進(jìn)行以下計算：

　　首先是計算齒輪的減速比根據(jù)所要求脈沖當(dāng)量，齒輪減速比i計算如下:

　　i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 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)力矩計算方法，計算工作臺，絲桿以及齒輪折算至電機(jī)軸上的慣量Jt。

　　Jt=J1+(1/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2) (1-2)

　　式中Jt ---折算至電機(jī)軸上的慣量(Kg.cm.s2)

　　J1、J2 ---齒輪慣量(Kg.cm.s2)

　　Js ----絲桿慣量(Kg.cm.s2) W---工作臺重量(N)

　　S ---絲桿螺距(cm)

　　步進(jìn)電機(jī)力矩計算方法還需要計算電機(jī)輸出的總力矩M

　　M=Ma+Mf+Mt (1-3)

　　Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4)

　　式中Ma ---電機(jī)啟動加速力矩(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)升速時間(s)

　　Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-5)

　　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)×10ˉ2 (1-6)

　　Mt---切削力折算至電機(jī)力矩(N.m)

　　Pt---最大切削力(N)

　　步進(jìn)電機(jī)力矩計算方法，還需要負(fù)載起動頻率估算。數(shù)控系統(tǒng)控制電機(jī)的啟動頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩和慣量有很大關(guān)系，其估算公式為

　　fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml]÷(1+Jt/Jm)] 1/2 (1-7)

　　式中fq---帶載起動頻率(Hz)

　　fq0---空載起動頻率

　　Ml---起動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)無法精確確定,則可按fq=1/2fq0進(jìn)行估算.

　　運(yùn)行的最高頻率與升速時間的計算。由于電機(jī)的輸出力矩隨著頻率的升高而下降，因此在最高頻率 時，由矩頻特性的輸出力矩應(yīng)能驅(qū)動負(fù)載，并留有足夠的余量。

　　負(fù)載力矩和最大靜力矩Mmax。負(fù)載力矩可按式(1-5)和式(1-6)計算，電機(jī)在最大進(jìn)給速度時，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。一般來說，Mf與Mt之和應(yīng)小于(0.2 ～0.4)Mmax。

　　步進(jìn)電機(jī)力矩計算方法。選擇步進(jìn)電機(jī)時，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，首先要計算機(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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