伺服電機步進電機的選型計算「伺服電機步進電機的選型計算」 今天小豆培訓網學歷教育小編就來給大家簡單介紹一下。
伺服電機的選型計算
2、 如何確定伺服電機的額定轉速
A 超過額定轉速是否可行?

C、計算負載慣量和慣量比

2、步進電機選型時應注意的問題
A、步進電機的精度一般為步距角的3-5%,且不累積
B、力矩隨轉速的升高而下降(變化明顯),見矩頻特性曲線
C、注意電機的空載啟動頻率,(高于改值,不能正常啟動、丟步、堵轉),
啟動轉速一般為10-100轉,大負載的電機選用較低值
D、低頻時振動、噪聲明顯
a、通過增加減速機來避開共振區
b、更換驅動器,選用帶有細分功能的驅動器(此方法最為簡便)
c、更換步進電機,選用更小步距角的電機(此方法會較大提高成本)
d、采用小電流、低電壓進行驅動
e、增加磁性阻尼器(結構允許的情況下,加在電機軸上)
E、慣量較大的系統,應選用大機座號電機
F、最好不要使用整步狀態,整步狀態振動大
G、電機在600轉以下工作時,應采用小電流、低電壓、大電感來驅動
H、先選擇電機再選擇驅動器
I、電機的扭矩應至少大于3倍的計算扭矩
3、具體參數的選型計算
A、最大轉速
Vmax≤1000
過高轉速容易丟步,超多1000時,最好選用伺服電機
電機的效率較低
B、定位精度
定位精度有步距角和驅動器的細分功能共同決定,步距角與定位精度最少為2倍的關系
當有高精度要求,切忌單一的提高驅動器的細分,此方式不能保證輸出的精度,細分等級一般不大于1/4
C、轉動慣量的計算
此內容與伺服電機的選型一樣,請參照伺服電機的選型
D、扭矩的計算
a 步進電機扭矩計算常采用脈沖速度來計算
工作脈沖數=移動的距離/定位精度----A
運行脈沖速度(HZ)=A-f1*t1/t0-t1---f2(t1=0.25t0)
運行速度(r/min)=f2*步距角*60/360
負載轉矩的公式與伺服電機的選型公式一樣
加速扭矩=總慣量*π*步距角*(f2-f1)*/(180*t1)
總扭矩=(負載轉矩 加速扭矩)*安全系數---(安全系數一般取2以上)
E、慣量比的選擇

需要快速啟動的裝置,慣量比一般要小于4,如果不滿足以上慣量比,需考慮增加減速機,

F、根據矩頻特性曲線,選擇型號
4、選型計算實例
(1)一臺四相八拍運行的步進電動機,通過一對減速齒輪,滾珠絲杠副帶動工作臺移動。齒輪1的齒數選定為Z1=27,步進電動機轉子轉子齒數Zr=45,并設定步進電動機每走一步,工作臺移動8μm。當絲杠導程t=8mm,時,試求齒輪2的齒數Z2。

(2)水平放置的滾珠絲杠選型計算
計算前需準備的基礎數據
工作臺與工作物的總質量…m=40kg
滑動面的摩擦系數…………μ=0.05
滾珠螺桿的效率……………η =0.9(0.85-0.95)預壓螺帽的內部摩擦系數…μ0 =0.3(0.1-0.3)滾珠螺桿的軸徑……………DB=15mm滾珠螺桿的全長……………LB=600mm滾珠螺桿的材質密度……………ρ = 7.9× 103[kg/m3])滾珠螺桿的螺距……………PB== 15mm定位精度………………………Δl= 0.03mm移動量………………………l = 180mm定位時間……………………t0= 0.8 s
★①計算最小分辨率
最小分辨率 θs= 360°×定位精度(△l)/滾珠螺桿的螺距(PB)=0.72°
★②工作脈沖數A=180mm/0.03mm=6000
★③加減速時間t1=0.25*0.8=0.2s
★④運行脈沖速度f 2= A-f1*t1/t0-t1=6000/(0.8-0.2)=10000(HZ)
★⑤運行速度=f2*步距角*60/360=1200
★⑥負載轉矩
軸向負載F= mg(sina+μcosa)=19.6
預緊力負載F0=?F=6.53
負載轉矩T1
=0.056
★⑦螺桿的慣量=
=0.236x10-4
負載的慣量=
=2.28x10-4
總慣量=JB JT=2.52X10-4
★⑧加速扭矩T2=總慣量*π*步距角*(f2-f1)*/(180*t1)=0.158
★⑨總扭矩=(T1 T2)*2=0.429
結合轉速和扭矩和矩頻曲線選取合適的電機
(3)滾珠絲杠豎直放置時