选择步进电机需要进行以下计算.docx

选择步进电机需要进行以下计算：（1）计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下:i=(.S)/(360.)(1-1)式中-步进电机的步距角（o/脉冲）S-丝杆螺距（mm)-(mm/脉冲）（2）计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。Jt=J1+（1/i2)(J2+Js）+W/g（S/2)2（1-2）式中Jt-折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)J1、J2-齿轮惯量(Kg.cm.s2)Js-丝杆惯量(Kg.cm.s2)W-工作台重量（N）S-丝杆螺距（cm）（3）计算电机输出的总力矩MM=Ma+Mf+Mt（1-3）Ma=（Jm+Jt).n/T1.02102（1-4）式中Ma-电机启动加速力矩（N.m)Jm、Jt-电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)n-电机所需达到的转速（r/min）T-电机升速时间（s）Mf=(u.W.s)/(2i)102（1-5）Mf-导轨摩擦折算至电机的转矩（N.m)u-摩擦系数-传递效率Mt=(Pt.s)/(2i)102（1-6）Mt-切削力折算至电机力矩（N.m)Pt-最大切削力（N）（4）负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系，其估算公式为fq=fq0(1-(Mf+Mt)/Ml）(1+Jt/Jm)1/2（1-7）式中fq-带载起动频率（Hz）fq0-空载起动频率Ml-起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩（N.m)若负载参数无法精确确定,则可按fq=1/2fq0进行估算.（5）运行的最高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降，因此在最高频率时，由矩频特性的输出力矩应能驱动负载，并留有足够的余量。（6）负载力矩和最大静力矩Mmax。负载力矩可按式（1-5）和式（1-6）计算，电机在最大进给速度时，由矩频特性决定的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和，并留有余量。一般来说，Mf与Mt之和应小于（0.20.4)Mmax.步进电机具有控制和机械结构简单的优点。图1是四相六线制步进电机原理图，这类步进电机既可作为四相电机使用，也可做为两相电机使用，使用灵活，因此应用广泛。 步进电机有两种工作方式：整步方式和半步方式。以步进角18四相混合式步进电机为例，在整步方式下，步进电机每接收一个脉冲，旋转18，旋转一周，则需要2OO个脉冲。在半步方式下，步进电机每接收一个脉冲，旋转09，旋转一周，则需要4OO个脉冲。控制步进电机旋转必须按一定时序对步进电机引线输入脉冲。以上述四相六线制电进电机为例，其半步工作方式和整步工作方式的控制时序如表1和表2所列。