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家用伺服步进电机转矩计算方法

2020-07-04 19:26分类:步进电机 阅读:

 

选择步进电机时伺服驱动器参数设定,首先要确保步进电机的输出功率大于负载所需的功率. 选择功率步进电机时,必须首先计算机械系统的负载转矩. 电机的转矩频率特性满足机械负载,并具有一定的余量以确保其运行. 在实际工作过程中,各种频率下的负载转矩必须在转矩-频率特性曲线的范围内. 一般来说,最大静态转矩Mjmax较大的电动机具有较大的负载转矩.

选择步进电机时,步进角应与机械系统匹配,以便获得机床所需的脉冲当量. 为了在机械传动过程中减小脉冲当量步进电机扭矩计算公式,一个可以改变丝杠的导程,另一个可以通过步进电机的细分驱动来完成. 但是细分只能更改其分辨率安川驱动器维修直流电机品牌,而不能更改其精度. 精度取决于电动机的固有特性.

在选择功率步进电机时,应估算机械负载的负载惯量和机床所需的启动频率埃斯顿伺服电机,以使其与步进电机的惯性频率特性相匹配,并有一定的余量,以使其达到最高连续速度. 工作频率可以满足机床快速运动的需求.

选择步进电机需要进行以下计算:

(1)计算齿轮减速比

根据所需的脉冲当量步进电机扭矩计算公式,齿轮减速比i计算如下:

i =(φ.S)/(360.Δ)(1-1),其中φ-步进电机的步距角(o /脉冲)

S-螺距(mm)

Δ---(毫米/脉冲)

(2)计算转换为电机轴的工作台,螺杆和齿轮的惯性Jt.

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

在公式中,Jt-惯性转换为电机轴(Kg.cm.s2)

电机扭矩公式_电机扭矩计算_步进电机扭矩计算公式

J1,J2-齿轮惯性(Kg.cm.s2)

Js ----螺丝惯量(Kg.cm.s2)W ---工作台重量(N)

S-螺距(厘米)

(3)计算电机输出的总转矩M

M = Ma + Mf + Mt(1-3)

Ma =(Jm + Jt).n / T×1.02×10ˉ2(1-4)

在公式Ma-电动机启动加速转矩(N.m)

Jm,Jt--电机自身的惯性和负载惯性(Kg.cm.s2)

n ---电动机转速(r / min)

T ---电动机加速时间(秒)

Mf =(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2(1-5)

Mf--转矩摩擦转换为电动机转矩(N.m)

u--摩擦系数

η--传输效率

Mt =(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2(1-6)

Mt--切削力转换为电机扭矩(N.m)

Pt ----最大切削力(N)

(4)估计负载启动频率. CNC系统控制的电动机的起动频率与负载转矩和惯性有很大关系,其估算公式为

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

在公式fq--带负载启动频率(Hz)

fq0 ---空载启动频率

Ml -由起动频率下的转矩频率特性确定的电动机输出转矩(N.m)

如果无法准确确定载荷参数,则可以根据fq = 1 / 2fq0进行估算.

(5)计算最大运行频率和加速时间. 由于电动机的输出转矩随频率的增加而减小,因此在最高频率下,转矩-频率特性的输出转矩应能够以足够的裕度驱动负载.

(6)负载转矩和最大静态转矩Mmax. 可以根据公式(1-5)和公式(1-6)计算出负载转矩. 在电动机的最大进给速度下,由转矩频率特性确定的电动机输出转矩大于Mf和Mt之和,并且有余量. 一般来说力士乐变频器,Mf和Mt之和应小于(0.2〜0.4)Mmax.

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