步進電機的計算公式
1.計算齒輪的減速比
根據(jù)所要求脈沖當量,齒輪減速比 i 計算如下:
i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1)
式中 φ ---步進電機的步距角(o/脈沖)S ---絲桿螺距(mm)Δ---(mm/脈沖)
2.計算工作臺,絲桿以及齒輪折算至電機軸上的慣量 Jt。
Jt=J1 (1/i2)[(J2 Js) W/g(S/2π)2] (1-2)
式中Jt ---折算至電機軸上的慣量(KgNaN.s2)
J1、J2 ---齒輪慣量(KgNaN.s2)
Js ----絲桿慣量(KgNaN.s2) W---工作臺重量(N)
S ---絲桿螺距(cm)
3.計算步進電機輸出的總力矩 M
M=Ma Mf Mt (1-3)
Ma=(Jm Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4)
式中 Ma ---電機啟動加速力矩(N.m)
Jm、Jt---電機自身慣量與負載慣量(KgNaN.s2)
n---電機所需達到的轉(zhuǎn)速(r/min)
T---電機升速時間(s)
Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-5)
Mf---導(dǎo)軌摩擦折算至電機的轉(zhuǎn)矩(N.m)
u---摩擦系數(shù)
η---傳遞效率
Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-6)
Mt---切削力折算至電機力矩(N.m)
Pt---最大切削力(N)
4.負載起動頻率估算。數(shù)控系統(tǒng)控制電機的啟動頻率與負載轉(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輸出力矩(N.m)若負載參數(shù)無法精確確定,則可按 fq=1/2fq0 進行估算.
5.運行的最高頻率與升速時間的計算。由于步進電機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)動負載,并留有足夠的余量。
6.負載力矩和最大靜力矩 Mmax。負載力矩可按式(1-5)和式(1-6)計算,步進電機在最大進給速度時,由矩頻特性決定的步進電機輸出力矩要大于 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.
步進電機有步距角靜轉(zhuǎn)矩,及電流三大要素組成.一旦三大要素確定,步進電機的型號便確定下來了.
如果真的要計算步進電機的功率,首先他的功耗較大,計算有效功率時,先檢測電機的實際電流,再根據(jù)電機的線圈電阻,P=電流平方*電阻
總功率=I*U ? ? ?無用功率=總功-有效功率
步進電機的計算公式