86步进电机!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) (-) 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=J+(/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2) (-2)式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)J、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 (-3)

　　Ma=(Jm+Jt).n/T×.02×0ˉ2 (-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)×0ˉ2 (-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)×0ˉ2 (-6)Mt---切削力折算至电机力矩(N.m)Pt---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[(-(Mf+Mt))/Ml]÷(+Jt/Jm)] /2 (-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)

　　若负载参数无法确定,则可按fq=/2fq0进行估算.

　　运行的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。

　　负载力矩和大静力矩Mmax。负载力矩可按式(-5)和式(-6)计算，电机在大进给速度时，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。

　　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。

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