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  是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。电机总的回转角与输入脉冲数成正比例,相应的转速取决于输入脉冲频率。
 

  步进电机是机电一体化产品中关键部件之一,通常被用作定位操控和定速操控。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、操控简略等特色。广泛应用于机电一体化产品中,如:数控机床、包装机械、核算机外围设备、复印机、传真机等。
 

  很多用户在选型时不知道该挑选多大的步进电机,不清楚步进电机速度和力矩的联系,有的用户需求用步进电机代替交流电机或许直流电机时问到该选用多少瓦的步进电机(其实步进电机是不讲功率的),甚至有用户直接问到“我要带50公斤的物体,该用多大的步进电机?”针对不同的设备,不同的传动方法,不同的负载和速度,甚至不同的加速度,发动速度等要素,所需求适配的步进电机都会有所不同,运控公司无法针对每个公司不同的机械设计都做出精确的核算。
 

  挑选步进电机时,首先要确保步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时,首先要核算机械系统的负载转矩,电机的矩频特功能满意机械负载并有一定的余量确保其运行可*。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Mjmax大的电机,负载力矩大。
 

  挑选步进电机时,应使步距角和机械系统匹配,这样能够得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量,一是能够改动丝杆的导程,二是能够经过步进电机的细分驱动来完结。但细分只能改动其分辨率,不改动其精度。精度是由电机的固有特性所决议。
 

  挑选功率步进电机时,应当预算机械负载的负载惯量和机床要求的发动频率,使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量,使之最高速接连工作频率能满意机床快速移动的需求。
 

  挑选步进电机需求进行以下核算:
 

  (1)核算齿轮的减速比
 

  根据所要求脉冲当量,齿轮减速比i核算如下:
 

  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)核算工作台,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---工作台分量(N)
 

  S ---丝杆螺距(cm)
 

  (3)核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 ---电机发动加速力矩(N.m)
 

  Jm、Jt---电机本身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)
 

  n---电机所需到达的转速(r/min)
 

  T---电机升速时刻(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---传递功率
 

  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)负载起动频率预算。数控系统操控电机的发动频率与负载转矩和惯量有很大联系,其预算公式为
 

  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议的电机输出力矩(N.m)
 

  若负载参数无法精确断定,则可按fq=1/2fq0进行预算.
 

  (5)运行的最高频率与升速时刻的核算。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。
 

  (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)核算,电机在最大进给速度时,由矩频特性决议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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