步进电机的计算公式
1.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)
2.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(KgNaN.s2)
J1、J2 ---齿轮惯量(KgNaN.s2)
Js ----丝杆惯量(KgNaN.s2) W---工作台重量(N)
S ---丝杆螺距(cm)
3.计算步进电机输出的总力矩 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(KgNaN.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)
4.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.
5.运行的最高频率与升速时间的计算。由于步进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。
6.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,步进电机在最大进给速度时,由矩频特性决定的步进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.
步进电机有步距角静转矩,及电流三大要素组成.一旦三大要素确定,步进电机的型号便确定下来了.
如果真的要计算步进电机的功率,首先他的功耗较大,计算有效功率时,先检测电机的实际电流,再根据电机的线圈电阻,P=电流平方*电阻
总功率=I*U 无用功率=总功-有效功率
步进电机的计算公式