怎么计算机械需要的电机,步进电机力矩的怎么计算？

步进电机力矩的怎么计算？

步进电机力矩计算方法。选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可。

在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩的电机，负载力矩大。

步进电机力矩计算方法，选择步进电机需要进行以下计算：

首先是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=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ －－-步进电机的步距角(o/脉冲)

S －－-丝杆螺距(mm)

Δ－－-(mm/脉冲)

步进电机力矩计算方法，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/2π)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)

步进电机力矩计算方法还需要计算电机输出的总力矩M

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

Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (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)/(2πηi)×10ˉ2 (1-5)

Mf－－-导轨摩擦折算至电机的转矩(N.m)

u－－-摩擦系数

η－－-传递效率

Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-6)

Mt－－-切削力折算至电机力矩(N.m)

Pt－－-最大切削力(N)

步进电机力矩计算方法，还需要负载起动频率估算。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.

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。

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(0.2 ～0.4)Mmax。

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