步进电机选型

合集下载

步进电机选型

2.力矩与功率的换算
P
=
T
贩n
60
2pr
P为功率，单位为w；n为转速，单位r/min，T为力矩，N.m
（一）步进电机选择实例
经济型数控车床的纵向（z 轴）进给系统，通常是采用步进电机驱动滚珠丝杠、带动装有刀架的拖板作直线往复运动，其工作原理与图相似，其中工作台即拖板。
假设:拖板重量W＝2000N ，拖板导轨之间的摩擦系数μ＝0.06 ,车削时最大切削负载＝2150N , y 向切削分力Fy＝2Fz ＝4300N （垂直于导轨），要求刀具切削时的进给速度v1＝10 ~500mm /min，快速行程速度＝3000mm/min ，滚珠丝杠名义直径d0＝32mm ，导程 tsp＝6mm ，丝杠总长l = 1400mm ，拖板最大行程为1150mm ，定位精度士0 .0lmm ，试选择合适的步进电机。
500 mm / min
综上所述，可选该型号的步进电机。
实用公式：转速(r/s）=脉冲频率 /（电机每转整步数*细分数）
n(r / s) =
P qe 360 ´ m
n：电机转速（R/S）；P：脉冲频率（Hz）；θe：电机固有步距角；
= t/360 i
J g2
d 2 4b2
32
54 1.0 7.85 10 3 32
0.482 N cm
( 4）小齿轮的转动惯量 Jg1
J g1
d1 4 b1
32
44
1.2 7.85 10 3 32
0.2N cm
JL
J g1 J W
J g2 J sp i2
0.2 0.012 0.482 11.31 7.76 1.52 2
N cm s2

步进电机的选型与计算

步进电机的选型与计算步进电机是一种常见的电机类型，拥有精度高、可控性强、反应灵敏等优点，广泛应用于各种精密控制系统中。

在选择和计算步进电机时需要考虑以下几个方面。

一、步进电机的类型首先需要了解有哪些类型的步进电机。

目前市面上常见的步进电机有单相/两相/三相/五相等不同类型，不同的类型适用于不同的应用场景。

对于低速高力的应用场合，单相步进电机的效果较佳；需要高精度的位置控制时，可以选择三/五相步进电机。

在选择实际使用的步进电机时，最好能够根据实际需求进行精细化选择。

二、步进电机驱动器的选择选择步进电机驱动器时，需要根据步进电机的类型、电源电压和工作电流等参数进行选择。

一般来说，驱动器的峰值输出电流应大于步进电机的额定电流，以确保电机正常运行。

同时，还需要考虑驱动器的微步数，微步数越高，驱动器的精度控制就越好。

但是，高微步数对马达的耗电量会增加，如果长时间负载运行可能会导致驱动电机的温度升高，从而造成高温失控现象，因此在实际应用过程中需要注意平衡微步数和耗电量的关系。

三、步进电机的计算1. 计算步进电机的步数：计算步进电机的步数主要涉及到推导出步进电机的角度转换公式，与电机的角度转换速率有关。

步数越多，角度转换越精细，步数与转速的关系，可以用以下公式计算：n=Δθ/α，其中n为步数，Δθ为转角（是原始角度），α为每步转角。

2. 计算步进电机的速度：步进电机的速度计算与电机驱动器细分数、定位精度有关，主要通过计算每步角度转移量再计算出转速。

电机驱动器分辨率越高则每步角度转移量越小，转速就越慢，反之亦然。

计算步进电机的速度时，可以使用以下公式：v=r*n*f/60，其中v为速度，r为驱动器细分数的比率，n为步数，f为电机的转速。

总之，在进行步进电机的选型与计算时，需要根据实际应用需求选择合适的电机类型与驱动器，并结合实际情况合理计算步进电机的步数和速度。

这样才能确保电机在实际应用场景中能够正常运转，保证控制系统的精度和可靠性。

步进电机选型计算方法

步进电机选型计算方法步进电机是一种能将输入脉冲信号转化为角位移的电机。

它具有结构简单、控制精度高、启动扭矩大等优点，广泛应用于机械系统中的定位控制、速度调节、角度控制等领域。

在选型过程中，需要考虑步进电机的型号、参数和性能等因素。

本文将介绍步进电机选型的计算方法。

步进电机的型号和参数步进电机通常由两个参数决定，即步距角和相数。

步距角指的是电机每接受一个脉冲信号所转动的角度。

常见的步距角有 1.8度（200步/转）和0.9度（400步/转）两种。

步距角越小，电机的定位精度越高。

相数指的是电机的相数，常见的有2相、4相、6相等。

相数越多，电机的转矩平稳性越好。

步进电机的性能步进电机的性能包括静态转矩、动态转矩、最大转速等指标。

静态转矩是指电机在静止状态下能够提供的最大转矩，动态转矩是指电机在运转过程中能够提供的最大转矩。

最大转速是指电机能够达到的最高转速。

选型时需根据具体的应用需求来确定这些指标。

步进电机的负载特性负载特性包括电机扭矩-速度曲线和转动惯量。

电机扭矩-速度曲线描述了电机在不同速度下的输出扭矩和输入电流的关系，可以用来评估电机的运行稳定性。

转动惯量描述了电机转动时的惯性大小，通常是根据系统的加速度和位置控制要求来确定的。

步进电机的选型计算方法主要包括定位精度、动态响应性能以及转矩要求三个方面。

1.定位精度计算步进电机的定位精度受到步距角、齿距、电机的误差等因素的影响。

根据具体的应用需求，可以采用以下公式来计算定位精度：定位精度=N*U/360其中，N为步数（一转的步数），U为脉冲数2.动态响应性能计算动态响应性能主要包括加速度曲线和最大速度两个方面。

加速度曲线是根据系统的加速度和行程要求来确定的。

最大速度则取决于电机的最大转速和负载特性。

3.转矩要求计算转矩要求主要是根据负载的特性来确定的。

计算转矩要求时需要考虑负载的惯性、摩擦力、载荷等因素。

综合考虑以上因素，可以选择合适的步进电机。

通常情况下，需要进行多个步进电机比较和试验，以找到最适合应用需求的电机。

步进电机选型计算公式

步进电机选型计算公式
步进电机选型计算公式主要包括以下三个方面：
1. 计算步进电机的理论步数。

步进电机的理论步数是由电机的步距角以及驱动方式（单相、双相、四相等）决定的。

计算公式为：
理论步数= 360°/步距角×驱动方式
其中，步距角是指电机每一步转动的角度。

2. 计算步进电机的负载转矩。

负载转矩是指在实际工作过程中，电机需要承受的负载力矩。

该值会影响到电机的运行状态和驱动能力。

计算公式为：
负载转矩= 负载力×距离臂长
其中，负载力是指电机需要承受的负载力，距离臂长是指负载力所作用的杠杆臂长度。

3. 计算驱动电流大小。

驱动电流是指通过步进电机的电流大小，直接影响到步进电机的稳定工作和驱动效率。

计算公式为：
驱动电流= 负载转矩÷转矩系数
其中，转矩系数是一个常量，代表驱动电流和电机扭矩之间的关系。

这个值可以根据不同型号的驱动器进行调整。

步进电机选型手册

负载稳定性：考虑负载的稳定性对电机性能的影响
运动特性
步进电机的精度与步距角成正比
步进电机的转速与脉冲频率成正比
步进电机的转矩与电流成正比
步进电机的响应速度与驱动电路有关
环境条件
温度：需要考虑电机的工作温度范围，以及环境温度对电机性能的影响
湿度：需要考虑电机的工作湿度范围，以及环境湿度对电机性能的影响
步进电机的特点：精确定位、易于控制、响应速度快
步进电机的应用：广泛应用于自动化设备、机器人、数控机床等领域
步进电机的分类
按照控制方式分类：开环控制、闭环控制、半闭环控制
按照驱动方式分类：直流驱动、交流驱动、混合驱动
按照结构分类：永磁式、混合式、感应式
按照步距角分类：整步、半步、微步、超微步
步进电机的性能参数
感谢您的观看
汇报人：
噪音：步进电机的噪音越小，工作环境越安静
控制方式：选择合适的控制方式，如开环控制、闭环控制等
驱动器：选择合适的驱动器，如直流驱动器、交流驱动器等
步进电机品牌与型号推荐
国际品牌推荐
德国西门子：SINAMICS系列步进电机，性能稳定，质量可靠
美国罗克韦尔：PowerFlex系列步进电机，性能优异，价格适中
步距角：电机每转一圈的步数
效率：电机输出的能量与输入的能量的比值
响应时间：电机从静止到启动的时间
转速：电机每分钟的转数
精度：电机定位的精确度
扭矩：电机输出的力矩
步进电机选型要点
负载特性
负载类型：恒定负载、周期性负载、冲击性负载等
负载大小：根据实际需求选择合适的电机功率
负载频率：根据电机的转速和转矩特性选择合适的负载频率
海拔：需要考虑电机的工作海拔范围，以及海拔对电机性能的影响

步进电机型号参数选择

步进电机型号参数选择步进电机是一种能将数字脉冲信号转换为角位移或直线位移的电机。

它通过控制电流的连续变化实现位置控制，具有精度高、稳定性好、启停速度快等优点。

步进电机在许多领域中广泛应用，包括机械、电子设备、医疗器械等。

本文将介绍几种常见的步进电机型号、参数和选择方法。

一、步进电机型号1.42型步进电机42型步进电机是一种直径为42mm的经典步进电机。

它由两相或四相线圈组成，每一相的线圈可以通过一个电流控制芯片驱动。

42型步进电机具有结构简单、驱动电流小、噪音低等特点，广泛应用于一些小型机械设备中。

2.57型步进电机57型步进电机是一种直径为57mm的步进电机。

它由四相线圈组成，每一相的线圈可以通过一个电流控制芯片驱动。

57型步进电机具有结构稳定、扭矩输出大、运行平稳等特点，广泛应用于一些需要较大扭矩输出的场合。

3.86型步进电机86型步进电机是一种直径为86mm的大功率步进电机。

它由四相线圈组成，每一相的线圈可以通过一个电流控制芯片驱动。

86型步进电机具有功率大、运行平稳等特点，广泛应用于一些需要大功率输出的机械设备。

二、步进电机参数1.步距角：步进电机通常以步距角来描述，它表示每次接收一个脉冲信号时电机转动的角度。

常见的步距角有1.8度型和0.9度型。

1.8度型步进电机每个步距可以转动1.8度，0.9度型步进电机则可以转动0.9度。

2.额定电流：步进电机的额定电流是指电机在正常工作时所需的电流大小。

一般来说，额定电流越大，电机的输出扭矩就越大，但也会产生更多的热量。

3.驱动电压：步进电机的驱动电压是指电机在正常工作时所需的电压大小。

一般来说，驱动电压越高，电机的运行速度就越快，但也会增加驱动电路的复杂度。

4.静态扭矩：步进电机的静态扭矩是指在停止时所能提供的最大转矩。

它通常与步进电机的物理结构和线圈参数有关。

5.转动惯量：步进电机的转动惯量是指电机转动一定角度所需的转动力矩大小。

它通常与电机的转子质量和转子结构有关。

步进电机的选型及计算方法

步进电机的选型及计算方法步进电机是一种将电脑指令转化为机械运动的电机，广泛应用于打印机、绘图仪、数控机床、自动化设备等领域。

步进电机的选型和计算方法是确保电机能够满足使用要求的重要环节。

本文将介绍步进电机的选型和计算方法，以帮助读者了解如何正确选择步进电机。

**一、步进电机的选型**选型是步进电机设计的第一步，主要考虑以下几个因素：1.**载荷特性**：首先需要知道电机所需驱动的载荷特性，包括重量、转动惯量等。

根据载荷特性，选取适当的电机功率和扭矩。

2.**运动要求**：了解运动要求，包括速度、加速度、定位精度等。

根据运动要求，选取适当的步进角和步数。

3.**工作环境**：考虑工作环境的温度、湿度、粉尘、振动等因素，选取能够适应工作环境的电机。

4.**可靠性要求**：根据应用的可靠性要求，选取有良好可靠性的步进电机。

5.**成本**：考虑成本因素，选取能够满足需求且价格合理的电机。

选型过程中，通常需要参考制造商提供的电机规格书和技术手册，以获取详细的电机参数信息。

**二、步进电机的计算方法**1.**功率计算**：选择适当的功率可确保步进电机能够正常工作。

功率计算公式如下：功率（W）=扭矩（N·m）×转速（RPM）/9.54882.**扭矩计算**：根据应用的载荷特性计算步进电机所需的最大扭矩。

扭矩计算公式如下：扭矩（N·m）=载荷转动惯量（kg·m²）×角加速度（rad/s²）其中，角加速度可根据速度和加速度计算得到：角加速度（rad/s²）=加速度（rad/s²）/ 微步数（步）3.**速度计算**：根据应用的速度要求，计算步进电机的理论最大速度和可用的速度范围。

理论最大速度可按照电机额定的最大转速计算。

通常步进电机的最大转速范围在100-5000RPM之间。

可用速度范围受到供电电压、电机驱动方式、驱动电流等因素的影响。

步进电机的选型步骤

步进电机的计算与选型对于步进电动机的计算与选型，通常可以按照以下几个步骤：1) 根据机械系统结构，求得加在步进电动机转轴上的总转动惯量eq J ;2) 计算不同工况下加在步进电动机转轴上的等效负载转矩eq T ；3) 取其中最大的等效负载转矩，作为确定步进电动机最大静转矩的依据；4) 根据运行矩频特性、起动惯频特性等，对初选的步进电动机进行校核。

1. 步进电动机转轴上的总转动惯量eq J 的计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量eq J 是进给伺服系统的主要参数之一，它对选择电动机具有重要意义。

eq J 主要包括电动机转子的转动惯量、减速装置与滚珠丝杠以及移动部件等折算到电动机转轴上的转动惯量等。

ml2/122. 步进电动机转轴上的等效负载转矩eq T 的计算步进电动机转轴所承受的负载转矩在不同的工况下是不同的。

通常考虑两种情况：一种情况是快速空载起动（工作负载为0），另一种情况是承受最大工作负载。

（1）快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩eq1Teq1amax f 0T =T +T +T (4-8)式中 amax T ——快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩，单位为N ·m ；f T ——移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩，单位N ·m ；0T ——滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩，单位为N ·m 。

具体计算过程如下：1）快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩：amax eq 2T =J =60eq ma J n t πε （4-9）式中 eq J ——步进电动机转轴上的总转动惯量，单位为2kg m ⋅；ε——电动机转轴的角加速度，单位为2/rad s ；m n ——电动机的转速，单位r/min ；a t ——电动机加速所用时间，单位为s ，一般在0.3~1s 之间选取。

2）移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩：f T =2i πη （4-10）式中 F 摩——导轨的摩擦力，单位为N ；h P ——滚珠丝杠导程，单位为m ；η——传动链总效率，一般取0.70.85η=；i ——总的传动比，/s m i n n =，其中m n 为电动机转速，s n 为丝杠的转速。

步进电机选型的步骤及如何选择步进电机

步进电机选型的步骤及如何选择步进电机步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，广泛应用于自动化设备、工业控制、数控机床、机器人等领域。

在选择步进电机时，需要经过以下几个步骤：1.确定应用需求：首先需要明确步进电机的使用环境和应用需求，包括所需的转矩、转速、精度、运动模式（单步运动、连续运动）等。

2.计算负载特性：根据应用需求，计算出步进电机所需的负载特性，包括转矩、惯性、负载惯性比等。

这些参数将决定所选步进电机的能力是否足够满足应用需求。

3.选择电机类型：根据应用要求和负载特性，选择合适的步进电机类型。

常见的步进电机类型包括永磁步进电机、混合式步进电机和开环步进电机等。

4.计算步进电机参数：根据应用需求和负载特性，计算出所选步进电机的一些重要参数，包括步距角、步进角精度、电感、电阻、静态转矩、最大转速等。

5.进行性能匹配：根据计算得到的参数，与实际的步进电机参数进行比较，进行性能匹配。

确保所选步进电机的性能能够满足应用需求，如转矩能力是否足够、转速是否达到要求、步进角精度能否满足应用要求等。

6.考虑成本和可靠性：根据所选步进电机的性能和价格，进行成本和可靠性的评估。

确定所选步进电机的成本是否符合预算，以及其可靠性是否能够满足应用需求。

7.选择品牌和供应商：根据步进电机的技术特性和价格，选择合适的品牌和供应商进行购买。

选择有良好信誉和服务的供应商，确保步进电机的质量和售后服务。

在选择步进电机时，还需要考虑一些其他因素，如工作环境（温度、湿度等）、安装尺寸、工作噪音、功率和电源要求等。

通过综合考虑这些因素，选择合适的步进电机，才能确保其能够满足应用需求并具有较好的性能和可靠性。

步进电机的计算与选型

步进电机的计算与选型
步进电机的计算和选型主要涉及以下几个方面：
1. 负载转矩计算：首先需要计算所需驱动的负载转矩。

根据应用需求和机械系统的要求，确定所需的最大持续转矩和加速度转矩。

2. 步进角度：步进电机的旋转角度由步进角决定，常见的步进角有1.8°和0.9°。

选择合适的步进角取决于应用的精度要求和控制系统的分辨率。

3. 步进电机类型：根据具体应用需求，选择合适的步进电机类型，如单向旋转、双向旋转、混合磁体等。

4. 推动方式：根据控制系统的要求和应用场景，选择合适的推动方式，如全步进模式（Full-Step）、半步进模式（Half-Step）或微步进模式（Microstep）等。

5. 驱动器选择：根据步进电机的额定电流、驱动电压和控制方式选择合适的驱动器。

驱动器应具备适当的功率、保护功能和接口兼容性。

6. 总负载惯量计算：考虑到驱动系统的动态响应和稳定性，需要计算总负载的惯性矩，确定所需的步进电机的惯性矩和加速度能力。

7. 工作环境：根据具体工作环境的要求，考虑步进电机的外形尺寸、防护等级、工作温度范围等因素。

8. 可靠性和寿命：了解步进电机的可靠性指标和寿命预期，以确保合适的使用寿命和可靠性。

在进行步进电机的选型时，需要结合上述因素进行综合考虑，并根据实际需求和应用环境选择合适的步进电机。

此外，还应注意与步进电机相关的控制系统、反馈系统和机械传动系统的匹配性，以实现良好的性能和稳定运行。

最好咨询专业的电机供应商或工程师以获取更准确的建议和选择。

步进电机选型

1.步进电机转矩的选择步进电机的保持转矩类似于传统电机的功率。

当然，也有本质的区别。

步进马达机器的物理结构与交流和直流电动机完全不同。

电机的输出功率是可变的。

通常根据需要大扭矩较小（即要驱动的对象的扭矩），以选择哪种类型的电动机。

一般来说，扭矩小于0.8N。

M，和选择20、28、35、39、42（机体直径或电机平方度，单位：mm）；如果扭矩约为1n，则选择57电动机。

中号比较合适。

当扭矩为几个N.m或更大时，必须选择86、110、130和其他步进电机。

2.步进电机的速度选择应特别考虑电动机的速度。

因为，电动机的输出转矩与速度成反比。

也就是说，步进电机在低速（每分钟几百转或更少，输出扭矩大）下，以及在高速（1000 rpm-9000 RPM）下很小当然，某些工作条件下需要高速电动机，因此应确定步进电动机的线圈电阻，电感等指标测量。

选择电感较小的电动机作为高速电动机可以获得较大的输出转矩。

相反，需要低速在大转矩的情况下，最好选择几十MH或几十MH的电感，并且电阻应更大。

3.步进电机空载启动频率的选择步进电动机的无负载启动频率通常称为“空载启动频率”。

这是选择和购买电动机的重要指标。

如果需要立即频繁地启动和停止，并且速度约为1000 rpm（或更高），通常需要“加速启动”。

如果需要直接启动以实现高速运行，最好选择电抗或永磁电动机。

比较这些电机的“空载频率”高。

4.步进电机的相数选择步进电机的相数选择，这个内容，很多顾客几乎不注意，大部分都是随便购买的。

其实没有相数相同的电机具有不同的工作效果。

相数越多，步距角就越小，并且振动将是相对的小一点在大多数情况下，使用两相电动机较多。

在高速大扭矩的工作环境中，选择三相步进电机要比比较实用。

步进电机的选型与计算

步进电机的选型与计算步进电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各种自动控制系统中。

步进电机以其结构简单、运动精确和控制方便的特点，被广泛应用于打印机、数控机床、机器人等领域。

在选择步进电机和进行计算时，需要考虑以下几个方面：步进角度、扭矩、电流、电压、转速和加速度。

本文将对步进电机的选型和计算进行详细介绍。

1.步进角度选择步进电机通常有两种步进角度可选：1.8度和0.9度。

其中1.8度步进角度的电机更为常见，但如果需要更高的运动精度，可以选择0.9度步进角度的电机。

步进角度越小，电机一圈的步数越多，运动精度也就越高。

2.扭矩选择扭矩是步进电机的输出能力，通常由电机的尺寸和电流决定。

选择合适的扭矩需要考虑应用场景下的负载情况。

如果负载较大或需要较大的运动力矩，需要选择具有较大扭矩的电机。

3.电流选择4.电压选择选择步进电机的电压需要考虑到驱动器的额定电压。

步进电机的电压应该与驱动器能够提供的电压匹配，以确保电机正常工作。

通常，选择合适的电压可以提高电机的响应速度和运动精度。

5.转速和加速度选择在进行步进电机的计算时，可以根据具体的参数和公式进行计算。

以下是步进电机常用的几个计算公式：1.步进电机的转速计算公式：转速 = 频率× 步进角度× 60（单位：rpm）2.步进电机的转矩计算公式：转矩=功率/转速（单位：Nm）3.步进电机的加速度计算公式：加速度 = （最终速度 - 初始速度）/ 时间（单位：rad/s²）这些公式可以根据具体的参数进行灵活计算，以满足不同应用场景的需求。

总结起来，步进电机的选型和计算需要考虑步进角度、扭矩、电流、电压、转速和加速度等因素。

根据具体的应用场景需求，选择合适的步进电机，并进行相关参数的计算，以满足项目的设计要求。

步进电机选型

步进电机在构造上有三种主要类型：反应式〔Variable Reluctance，VR〕、永磁式〔Permanent Magnet,PM〕和混合式〔Hybrid Stepping,HS〕反应式：定子上有绕组、转子由软磁材料组成。

结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。

永磁式：永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。

其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大〔一般为7.5°或15°〕。

混合式：混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。

其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。

按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。

最受欢送的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。

该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍〔0.007°/微步〕。

由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。

同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。

由此可以确定机械手选取步进电机为两相混合式步进电机。

日本信浓二相混合式步进电机:58D混合式步进电机59D混合式步进电机56C混合式系列45D系列42D系列39D系列日本安川：42HD系列东方马达： :// orientalmotor/products/st/list/?series_code=HM00&type=标准型CMK系列是2相步进电动机和DC24V输入微步驱动器的组合产品。

有助于装置的小型化、低振动化。

三洋：42系列长度(mm) 39 输出轴数单轴额定电流(A/相) 步距角(deg)保持力矩(N・m) 法兰尺寸42-转动惯量(E-4kg· m2)输出轴数单轴额定电流(A/相) 步距角(deg) 长度(mm) 33 输出轴数单轴额定电流(A/相) 步距角(deg)保持力矩(N・m) 法兰尺寸42-转动惯量(E-4kg· m2)输出轴数单轴额定电流(A/相) 步距角(deg)长度(mm) 48 输出轴数单轴额定电流(A/相) 步距角(deg)保持力矩(N・m) 法兰尺寸42转动惯量(E-4kg· m2)输出轴数单轴额定电流(A/相) 步距角(deg)50系列国产步进电机厂家国内比较大的是常州运控和鸣志，运控的电机产量也排到全球前五，运控也是我们目前测试的国内唯一个能够把40法兰伺服电机、20法兰步进电机到达我们标准的厂家，鸣志做出口较多，出货也是非常大，排在全球前列。

步进电机选型

步进电机的选型步进电机有步距角（涉及到相数）、静转矩、及电流三大要素组成。

一旦三大要素确定，步进电机的型号便确定下来了。

1、步距角的选择电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率（当量）换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度（包括减速）。

电机的步距角应等于或小于此角度。

目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度（五相电机）、0.9度/1.8度（二、四相电机）、1.5度/3度（三相电机）等。

2、静力矩的选择步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。

静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。

单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。

直接起动时（一般由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。

一般情况下，静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好，静力矩一旦选定，电机的机座及长度便能确定下来（几何尺寸）3、电流的选择静力矩一样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流（参考驱动电源、及驱动电压）4、力矩与功率换算步进电机一般在较大范围内调速使用、其功率是变化的，一般只用力矩来衡量，力矩与功率换算如下：P= Ω·MΩ=2π·n/60P=2πnM/60其P为功率单位为瓦，Ω为每秒角速度，单位为弧度，n为每分钟转速，M 为力矩单位为牛顿·米P=2πfM/400(半步工作）其中f为每秒脉冲数（简称PPS)（二）、步进电机应用中的注意点1、步进电机应用于低速场合－－-每分钟转速不超过1000转，（0.9度时6666PPS)，最好在1000-3000PPS(0.9度）间使用，可通过减速装置使其在此间工作，此时电机工作效率高，噪音低。

2、步进电机最好不使用整步状态，整步状态时振动大。

3、由于历史原因，只有标称为12V电压的电机使用12V外，其他电机的电压值不是驱动电压伏值，可根据驱动器选择驱动电压（建议：SL57采用直流24V-36V，SL86采用直流50V,SL110采用高于直流80V），当然12伏的电压除12V恒压驱动外也可以采用其他驱动电源，不过要考虑温升。

步进电机选型的计算示例

步进电机选型的计算示例步进电机是一种将电脉冲转化为机械角度的装置，广泛应用于工业自动化领域。

选型步进电机时，需要考虑以下几个方面的因素：1.载荷特性：首先需要确定所需驱动的载荷特性，包括转动惯量、负载扭矩和转速等。

这些参数会决定步进电机的尺寸大小、型号和驱动电流等。

2.加速度和减速度：根据需要的加速度和减速度来选择步进电机。

通常情况下，较大的转动惯量需要更大的电机和更高的驱动电流，以实现较快的加速和减速。

3.驱动方式：根据具体应用的要求来选择驱动方式，主要有全步进驱动和微步进驱动两种。

全步进驱动具有较大的转动角度，而微步进驱动可以实现更精细的位置调整。

4.电磁噪声：步进电机在工作时会产生电磁噪声，需要考虑噪声水平是否符合所需应用的要求。

下面以一个实际应用的计算示例来说明步进电机的选型过程。

假设需要选型的应用为驱动一个转动惯量为0.5 kg·m²的载荷，要求达到最大转速为300 RPM，加速度为5000 RPM/s，减速度为8000RPM/s。

根据这些参数，我们可以按照以下步骤进行步进电机的选型计算：1. 确定负载扭矩：载荷的转动惯量可以根据实际情况或者相关设计手册得到。

假设转动惯量为0.5 kg·m²，可根据公式T=Jα 计算所需的平均扭矩。

其中，T为负载扭矩，J为转动惯量，α为加速度。

根据给定的加速度为5000 RPM/s，可得到平均扭矩T=Jα=0.5kg·m²×5000RPM/s=2500 N·m。

2.确定最大扭矩：最大扭矩一般是平均扭矩的2-3倍，以确保电机在加速和减速时能够提供足够的动力。

假设最大扭矩为平均扭矩的2倍，即最大扭矩为5000N·m。

3.确定转速范围：根据要求的最大转速为300RPM，可以根据实际情况选择合适的步进电机型号。

一般来说，步进电机的最大转速会在数据手册中给出。

4.确定驱动电流：驱动电流的大小与所需的扭矩和转速有关。

步进电机的选型的方法

一、选择保持转矩：保持转矩也叫静力矩，是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。

由于步进电机低速运转时的力矩接近保持转矩，而步进电机的力矩随着速度的增大而快速衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以说保持转矩是衡量步进电机负载能力最重要的参数之一。

比如，一般不加说明地讲到1N.m 的步进电机，可以理解为保持转矩是1N.m。

二、选择相数：两相步进电机成本低，步距角最少1.8度，低速时的震动较大，高速时力矩下降快，适用于高速且对精度和平稳性要求不高的场合；三相步进电机步距角最少1.2度，振动比两相步进电机小，低速性能好于两相步进电机，最高速度比两相步进电机高百分之30至50，适用于高速且对精度和平稳性要求较高的场合；5相步进电机步距角更小，低速性能好于3相步进电机，但成本偏高，适用于中低速段且对精度和平稳性要求较高的场合。

三、选择步进电机：应遵循先选电机后选驱动器原则，先明确负载特性，再通过比较不同型号步进电机的静力矩和矩频曲线，找到与负载特性最匹配的步进电机；精度要求高时，应采用机械减速装置，以使电机工作在效率最高、噪音最低的状态；避免使电机工作在振动区，如若必须则通过改变电压、电流或增加阻尼的方法解决；电源电压方面，建议57电机采用直流24V-36V、86电机采用直流46V、110电机采用高于直流80V；大转动惯量负载应选择机座号较大的电机；大惯量负载、工作转速较高时，电机而应采用逐渐升频提速，以防止电机失步、减少噪音、提高停转时的定位精度；鉴于步进电机力矩一般在40Nm以下，超出此力矩范围，且运转速度大于1000RPM时，即应考虑选择伺服电机，一般交流伺服电机可正常运转于3000RPM，直流伺服电机可可正常运转于10000RPM。

四、选择驱动器和细分数：最好不选择整步状态，因为整步状态时振动较大；尽量选择小电流、大电感、低电压的驱动器；配用大于工作电流的驱动器、在需要低振动或高精度时配用细分型驱动器、对于大转矩电机配用高电压型驱动器，以获得良好的高速性能；在电机实际使用转速通常较高且对精度和平稳性要求不高的场合，不必选择高细分数驱动器，以便节约成本；在电机实际使用转速通常很低的条件下，应选用较大细分数，以确保运转平滑，减少振动和噪音；总之，在选择细分数时，应综合考虑电机的实际运转速度、负载力矩范围、减速器设置情况、精度要求、振动和噪音要求等。

步进电机选型

优化选型方案
• 调整电机参数：根据验证结果调整电机的参数 • 优化驱动器与控制器：根据验证结果优化驱动器与控制器的设计
04
步进电机驱动器与控制器选型
驱动器与控制器的作用与分类
驱动器的作用
• 将控制信号转换为驱动电机的信号 • 控制电机的启动、停止与反转 • 提供过载保护、过热保护等功能
驱动器的分类
步进电机在自动化设备中的应用
• 步进电机在自动化设备中的应用领域 • 机器人：关节驱动、末端执行器等 • 打印机：打印头定位、纸张输送等 • 纺织机械：纺织品的卷取、输送等 • 包装机械：包装物的输送、定位等 • 医疗设备：医疗设备定位、移动等
02
步进电机选型的重要因素
负载特性与运动控制需求分析
常见性能测试项目与标准
常见性能测试项目
• 输出功率与效率测试：测量电机的输出功率与效率 • 扭矩与速度测试：测量电机的扭矩与速度 • 定位精度与重复定位精度测试：测量电机的定位精度与重复定位精度
测试标准
• 国家标准：根据国家相关标准进行测试 • 行业标准：根据行业相关标准进行测试 • 企业标准：根据企业自身需求制定测试标准
控制器的主要性能参数
• 输入信号类型：控制器接收的信号类型 • 输出信号类型：控制器输出的信号类型 • 控制方式：控制器采用的控制方式 • 通讯接口：控制器与其他设备之间的通讯接口
驱动器的选型与搭配技巧
驱动器的选型
• 根据电机类型与性能要求选择合适的驱动器 • 考虑驱动器与控制器之间的接口匹配
驱动器的搭配技巧
成本控制
• 选择性价比高的电机：在保证性能的前提下，降低采购成本 • 选用经济型的驱动器与控制器：在保证性能的前提下，降低驱动与控制成本

同步带步进电机选型计算

选择同步带步进电机的型号时，一般需要考虑以下几个因素：
1. 负载要求：首先确定需要驱动的负载特性，包括负载的惯性、转动惯量、所需的扭矩和速度等。

这些参数将会影响到选择电机的型号和尺寸。

2. 步距角：步进电机的步距角是一个重要的参数，通常是1.8°或0.9°。

较小的步距角可以提供更精细的位置控制，但通常会降低最大转速和扭矩。

3. 驱动方式：确定使用同步带传动的方式，以便根据负载和速度要求来选择合适的同步带规格。

4. 环境条件：考虑电机所处的工作环境条件，如温度、湿度和其他环境因素，以便选择符合要求的防护等级。

5. 动力电源：确定可用的电源类型和电压范围，以便选择合适的电机型号和驱动器。

6. 可靠性要求：根据应用的要求，选择具有足够可靠性和寿命的电机产品。

在选择同步带步进电机时，还需要结合具体的应用场景和性能要求进行综合考虑，通常可以借助厂商提供的选型软件或者咨询相关的电机专业人士来进行详细的计算和选型。

步进电机怎么选型

步进电机怎么选型
1、步进电机转矩的选择
步进电机的保持转矩，近似于传统电机所称的“功率”。

当然，有着本质的区别。

步进电动机的物理结构，完全不同于交流、直流电机，电机的输出功率是可变的。

通常根据需要的转矩大小（即所要带动物体的扭力大小），来选择哪种型号的电机。

大致说来，扭力在0.8N.m以下，选择20、28、35、39、42（电机的机身直径或方度，单位：mm）；扭力在1N.m左右的，选择57电机较为合适。

扭力在几个N.m或更大的情况下，就要选择86、110、130等规格的步进电机。

2、步进电机转速的选择
对于电机的转速也要特别考虑。

因为，电机的输出转矩，与转速成反比。

就是说，步进电机在低速（每分钟几百转或更低转速，其输出转矩较大），在高速旋转状态的转矩（1000转/分--9000转）就很小了。

当然，有些工况环境需要高速电机，就要对步进电动机的线圈电阻、电感等指标进行衡量。

选择电感稍小一些的电机，作为高速电机，能够获得较大输出转矩。

反之，要求低速大力矩的情况下，就要选择电感在十几或几十mH，电阻也要大一些为好。