步進電機是機電一體化產(chǎn)品中關(guān)鍵部件之一,通常被用作定位控制和定速控制。步進電機慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點。廣泛應(yīng)用于機電一體化產(chǎn)品中,如:數(shù)控機床、包裝機械、計算機外圍設(shè)備、復(fù)印機、傳真機等。
選擇步進電機時,首先要保證步進電機的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。而在選用功率步進電機時,首先要計算機械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,電機的矩頻特性能滿足機械負(fù)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(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說zui大靜力矩Mjmax大的電機,負(fù)載力矩大。
選擇步進電機時,應(yīng)使步距角和機械系統(tǒng)匹配,這樣可以得到機床所需的脈沖當(dāng)量。在機械傳動過程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量,一是可以改變絲桿的導(dǎo)程,二是可以通過步進電機的細(xì)分驅(qū)動來完成。但細(xì)分只能改變其分辨率,不改變其精度。精度是由電機的
固有特性所決定。
選擇功率步進電機時,應(yīng)當(dāng)估算機械負(fù)載的負(fù)載慣量和機床要求的啟動頻率,使之與步進電機的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量,使之zui高速連續(xù)工作頻率能滿足機床快速移動的需要。
選擇步進電機需要進行以下計算:
?。?)計算齒輪的減速比
根據(jù)所要求脈沖當(dāng)量,齒輪減速比i計算如下:
i=(φ.S)/(360.Δ)(1-1)式中φ---步進電機的步距角(o/脈沖)
S---絲桿螺距(mm)
Δ---(mm/脈沖)
?。?)計算工作臺,絲桿以及齒輪折算至電機軸上的慣量Jt。
Jt=J1+(1/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2](1-2)
式中Jt---折算至電機軸上的慣量(Kg.cm.s2)
J1、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)