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步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器
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絲桿步進(jìn)電機(jī)選型計(jì)算方法與驅(qū)動(dòng)器控制器選型


直線步進(jìn)電機(jī),又稱絲桿步進(jìn)電機(jī)和線性步進(jìn)電機(jī),是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為線性運(yùn)動(dòng)的一種特殊步進(jìn)電機(jī)。直線步進(jìn)電機(jī)的首次推出是1968年,下圖是一些典型的直線步進(jìn)電機(jī)。

直線步進(jìn)電機(jī)

在直線電機(jī)產(chǎn)品選型時(shí),我們建議工程師們要重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn):


直線步進(jìn)電機(jī)

一、系統(tǒng)的負(fù)載是多少? 

      系統(tǒng)的負(fù)載的大小往往決定了絲桿步進(jìn)電機(jī)的基本尺寸。
      負(fù)載:絲桿處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下可承受的最大推力。
直線步進(jìn)電機(jī)推力選型計(jì)算方法

直線步進(jìn)電機(jī)推力選型計(jì)算方法

 

F代表推力 (單位:N)

η代表效率 (n取值范圍0.7~0.75,建議取值為0.7) 

t代表導(dǎo)程(單位:M)T代表扭矩 (單位:N*M)

水平推力計(jì)算方法F=μmg+ma
(μ取值范圍為0.02~0.03 建議取值為0.03  g取值為10m/s^2  μmg代表摩擦力  ma代表加速力 )

水平推力需要克服摩擦力與加速力

水平推力需要克服摩擦力與加速力

 

垂直推力計(jì)算方法F=ma+mg(g取值為10m/s^2  ma向上代表加速力  mg為重力)

垂直推力需要克服自身重力與加速力

垂直推力需要克服自身重力與加速力

 

通過計(jì)算得出的扭矩為負(fù)載實(shí)際需要電機(jī)扭矩,T負(fù)載。我們建議可放大2倍的安全系數(shù)選擇電機(jī)扭矩,即:電機(jī)的保持扭矩取負(fù)載扭矩的2倍。如下:

 T電機(jī)=T負(fù)載*2

二、電機(jī)的直線運(yùn)行速度是多少?

直線電機(jī)的運(yùn)行速度與絲桿的導(dǎo)程緊密相關(guān),絲桿旋轉(zhuǎn)一圈則螺母前進(jìn)一個(gè)導(dǎo)程,低速度宜選擇導(dǎo)程較小的絲桿,高速度宜選擇較大的絲桿。
注意:導(dǎo)程的大小 還決定著推力的大小,所以還需要注意以下兩點(diǎn)
1:大導(dǎo)程: 推力小,速度快;
2:小導(dǎo)程:推力大,速度慢。
根據(jù)你實(shí)際需要的推力和速度來選擇

三、.系統(tǒng)的精度要求是多少?

絲桿精度:即絲桿旋轉(zhuǎn)若干圈后實(shí)際行程與理論行程的誤差。Umot絲桿電機(jī)的最大誤差不超過0.05mm。

四、絲桿的有效行程是多少?
有效行程:即絲桿上的螺母直線方向上運(yùn)行的最大距離

五、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器選擇:

1、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器目前主流的以恒流驅(qū)動(dòng)器為主,驅(qū)動(dòng)器的電流可以根據(jù)電機(jī)的電流進(jìn)行設(shè)置,只要電機(jī)的相電流在驅(qū)動(dòng)器提供范圍內(nèi)即可。
2、驅(qū)動(dòng)的供電電壓目前大部分在20-48VDC范圍內(nèi),同時(shí)支持細(xì)分。
3、考慮驅(qū)動(dòng)器的接受脈沖形式:脈沖+方向;CW+CCW,5V信號(hào)或者24V信號(hào)

六、控制器選擇:

控制器可根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方式來選擇,其次是根據(jù)自己的編程能力來選擇,為大家推薦兩種類型
 
簡(jiǎn)易型:
可選擇單軸器,易操作,價(jià)格低,可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)方式
多功能型:
可選擇多軸控制器和數(shù)控系統(tǒng),易操作,價(jià)格高,可實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)方式
其次是單片機(jī)和PLC,需要編程,對(duì)技術(shù)人員開發(fā)能力有一定要求,性價(jià)比高,可以實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)方式和復(fù)雜控制。



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