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漢德保步進電機選型的指導(dǎo)

文章出處：漢德保(HDB MOTOR)電機 人氣：5056發(fā)表時間：2018-10-31

      在設(shè)計一個新的設(shè)備時,，如何選擇合適的步進電機呢？基本思路如下：
1,、確定機械傳動結(jié)構(gòu)
比如直接連接,、絲桿傳動、皮帶傳動等等,。這時要考慮到一些對電機機械上的要求,，比如大概可接受尺寸、安裝要求,、電機徑向,、軸向受力及竄動要求等等。
2,、確定需要的分辨率
根據(jù)選定的機械結(jié)構(gòu)和整機要求,，確定電機的分辨率，即步距角,，例如要選用0.9°或是1.8°的電機,。
3、根據(jù)機械傳動要求,，確定運轉(zhuǎn)模式
也即根據(jù)機械移動,，定位和時間要求來確定步進電機運轉(zhuǎn)的速度，角度和加減速曲線,。
3.1 計算運轉(zhuǎn)脈沖數(shù)
脈沖數(shù)=（要求的位移量360°/電機轉(zhuǎn)一圈的位移量步距角）×（360°/步距角）
3.2 確定運行曲線和計算脈沖頻率
一般來說運行曲線使用矩形和梯形兩種,。
☆矩形曲線
電機直接以運行頻率啟動，運轉(zhuǎn)到位后直接停止,。這種運轉(zhuǎn)方式需要非常大的加速扭矩,。
脈沖頻率=運轉(zhuǎn)脈沖數(shù)/定位時間
☆梯形曲線
電機由較低的頻率啟動，加速到要求速度,，運行一定時間后要求再減速然后停止,。這樣速度變化較為緩慢，對加速扭矩要求可適當(dāng)降低,。通常加減速度時間設(shè)定為定位時間的25% 左右,。根據(jù)實際情況確定啟動頻率，啟動時間（也可以考慮在多少個脈沖數(shù)后加速到運行頻率）
4,、計算需要的轉(zhuǎn)矩
4.1 計算負載轉(zhuǎn)矩
這是在機械結(jié)構(gòu)正常運行時電機需要提供的克服各部分摩擦阻力的轉(zhuǎn)矩,。負載轉(zhuǎn)矩根據(jù)不同的機械結(jié)構(gòu)和負載種類而異，可以進行理論計算和實際測量。
4.2 計算加速度轉(zhuǎn)矩

這是把負載從靜止加速到運行速度和把運行負載所停下來需要的轉(zhuǎn)矩,。

矩形驅(qū)動時加速轉(zhuǎn)矩

轉(zhuǎn)矩計算

梯形驅(qū)動時加速轉(zhuǎn)矩

加速轉(zhuǎn)矩計算方法

JO= 轉(zhuǎn)子慣量[kg.m2]
JL= 全負載慣量[kg.m2]
θs= 馬達步距角[° /STEP]
f2= 運轉(zhuǎn)脈沖速度[Hz]
f1= 啟動脈沖速度[Hz]
f= 矩形驅(qū)動時的運轉(zhuǎn)脈沖速度[Hz]
t1= 加（減）速時間[S]
4.3 計算需要轉(zhuǎn)矩
需要轉(zhuǎn)矩=（負載轉(zhuǎn)矩+ 加速轉(zhuǎn)矩）× 安全系數(shù)
安全系數(shù)通常設(shè)置為1.5-2.0 倍,。
5、查看電機矩頻曲線,，確定電機造型
根據(jù)上面計算好的電機運行頻率和需要力矩確定工作點,，查看相關(guān)電機的矩步曲線，選擇運行力矩（又稱牽引力矩）曲線在工作點之上相的相對應(yīng)的電機,。再查看該電機的啟動力矩（又稱牽入力矩）曲線,，確定在啟動頻率點上電機可以提供足夠的轉(zhuǎn)矩,。
6,、選定型號后，需再確認(rèn)一下慣量比
慣量比=機械結(jié)構(gòu)的全慣量/電機轉(zhuǎn)子的慣量
如果慣量比過大,，則啟動停止時的過沖和回沖會變大,，從而影響啟動和整定的時間，也可能出現(xiàn)無法啟動的現(xiàn)象,。慣量比超出以下參考值時,，建議選用大一號的電機或者另加齒輪減速箱。慣量比參考值：20,、28,、35 電機建議5 以下：42、57,、86,、110 電機建議10 以下。

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