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步進電機力矩是怎么計算？
發布時間：2018-07-19 點擊次數：次
步進電機力矩計算方法。選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。在選用功率步進電機時，首先要計算機械系統的負載轉矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載并有一定的余量保證其運行可。
在實際工作過程中，各種頻率下的負載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內。一般地說大靜力矩的電機，負載力矩大。
步進電機力矩計算方法，選擇步進電機需要進行以下計算：
首先是計算齒輪的減速比根據所要求脈沖當量，齒輪減速比i計算如下:
i=(φ.S)/(360.Δ) (-) 式中φ －－-步進電機的步距角（o/脈沖）
S －－-絲桿螺距（mm）
Δ－－-(mm/脈沖)
步進電機力矩計算方法，計算工作臺，絲桿以及齒輪折算至電機軸上的慣量Jt。
Jt=J+（/i2）[(J2+Js)+W/g（S/2π）2） （-2）
式中Jt －－-折算至電機軸上的慣量(Kg.cm.s2)
J、J2 －－-齒輪慣量(Kg.cm.s2)
Js －－－－絲桿慣量(Kg.cm.s2) W－－-工作臺重量（N）
S －－-絲桿螺距（cm）
步進電機力矩計算方法還需要計算電機輸出的總力矩M
M=Ma+Mf+Mt （-3）
Ma=（Jm+Jt）.n/T×.02×0ˉ2 （-4）
式中Ma －－-電機啟動加速力矩（N.m）
Jm、Jt－－-電機自身慣量與負載慣量(Kg.cm.s2)
n－－-電機所需達到的轉速（r/min）
T－－-電機升速時間（s）
Mf=(u.W.s)/(2πηi)×0ˉ2 （-5）
Mf－－-導軌摩擦折算至電機的轉矩（N.m）
u－－-摩擦系數
η－－-傳遞效率
Mt=(Pt.s)/(2πηi)×0ˉ2 （-6）
Mt－－-切削力折算至電機力矩（N.m）
Pt－－-大切削力（N）
步進電機力矩計算方法，還需要負載起動頻率估算。數控系統控制電機的啟動頻率與負載轉矩和慣量有很大關系，其估算公式為
fq=fq0[(-(Mf+Mt))/Ml]÷(+Jt/Jm)] /2 （-7）
式中fq－－-帶載起動頻率（Hz）
fq0－－-空載起動頻率
Ml－－-起動頻率下由矩頻特性決定的電機輸出力矩（N.m）
若負載參數無法確定,則可按fq=/2fq0進行估算.
運行的高頻率與升速時間的計算。由于電機的輸出力矩隨著頻率的升高而下降，因此在高頻率 時，由矩頻特性的輸出力矩應能驅動負載，并留有足夠的余量。
負載力矩和大靜力矩Mmax。負載力矩可按式（-5）和式（-6）計算，電機在大進給速度時，由矩頻特性決定的電機輸出力矩要大于Mf與Mt之和，并留有余量。一般來說，Mf與Mt之和應小于（0.2 ～0.4）Mmax。
步進電機力矩計算方法。選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。在選用功率步進電機時，首先要計算機械系統的負載轉矩，電機的矩頻特性能滿足機械負載并有一定的余量保證其運行可。
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