步進電機扭矩計算公式
步進電機輸出軸上的轉(zhuǎn)動慣量和扭矩計算：
力矩=力*力臂 你套上的輪轉(zhuǎn)一圈5cm長，可以算得輪的半徑0.8cm。所需力矩=20*0.8=16kg.cm。提起重物要求多大的速度，轉(zhuǎn)換成速度單位RPM(每分鐘轉(zhuǎn)速)
現(xiàn)在選電機的重要參數(shù)都有了，你只要找在你要求的轉(zhuǎn)速下能輸出16kg.cm力矩的步進電機就可以了。最好要乘以一個安全系數(shù)1.2，輸出力矩要求達到約20kg.cm。
選擇功率步進電機時，應(yīng)當估算機械負載的負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，使之最高速連續(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：
（1）計算齒輪的減速比
根據(jù)所要求脈沖當量，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)
（2）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）
（3）計算電機輸出的總力矩M
M=Ma+Mf+Mt （1-3）
Ma=（Jm+Jt）.n/T×1.02×10ˉ2 （1-4）
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(zhuǎn)速（r/min）
T－－-電機升速時間（s）
Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 （1-5）
Mf－－-導(dǎo)軌摩擦折算至電機的轉(zhuǎn)矩（N.m）
u－－-摩擦系數(shù)
η－－-傳遞效率
Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 （1-6）
Mt－－-切削力折算至電機力矩（N.m）
Pt－－-最大切削力（N）
（4）負載起動頻率估算。數(shù)控系統(tǒng)控制電機的啟動頻率與負載轉(zhuǎn)矩和慣量有很大關(guān)系，其估算公式為
fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml]÷(1+Jt/Jm)] 1/2 （1-7）
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(shù)無法精確確定,則可按fq=1/2fq0進行估算.
（5）運行的最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，因此在最高頻率 時，由矩頻特性的輸出力矩應(yīng)能驅(qū)動負載，并留有足夠的余量。
（6）負載力矩和最大靜力矩Mmax。負載力矩可按式（1-5）和式（1-6）計算，電機在最大進給速度時，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(yīng)小于（0.2 ～0.4）Mmax. |
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