步进电机选型的力矩(功率)计算公式
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
电机选型公式集合
设计选型公式集合一、扭矩、功率公式1)P=T∗N9550（电机功率）2)T=P∗9550N（电机扭矩）3)P=F*V （直线运动）4)P=T*ω（圆周运动）P：功率(W)T：转矩 (N.M)N：转速(R/min)ω：角速度rad/s (360度=2πrad)减速机的核心：减速增矩电机转速除以算出来的转速，等于整个系统的传动比i二、线速度、角速度和转速关系1)N=V∗602∗π∗R物体速度和滚轮转速的关系2)ω=2∗π∗N60圆周运动常用转速转化为角速度来计算3)N=V∗60Pb丝杆线速度与转速关系4)V=ω*R 线速度与角速度的关系5)∵T=PbV , T=2πω∴PbV =2πω→ω=2πVPb丝杆角速度与线速度的关系6)β=ωt =2πVPb∗t丝杠角加速度与线速度的关系V：线速度 m/sN：转速n/min，三相异步电机（1500/3000/1000）步进电机（600R以下）伺服电机（3000R左右）ω：角速度rad/s (360度=2πrad)Pb：丝杆导程（m）R：半径（m）T: 运行周期三、负载的受力情况匀速运动受力：1)F=μ*m*g水平直线运动2)F=m*g竖直运动3)T=F*R扭矩（同步带、齿条、各类带传动情况下）负载匀速扭矩（丝杆传动）4)T = F∗Pb2∗π∗ηF：力（N）m：质量(kg)g：重力加速度（9.8N/kg）μ：摩擦系数T：扭矩（N.m）J：惯量（kg.m2）β：角加速度（rad/s2）R：(与力相连的轮子的半径，单位m）Pb：丝杆导程（m）η：机械传动效率四：惯量、加速扭矩直线加速运动：1)F=m*a惯性力矩2)a=v/t加速度a：加速度（m/s2）圆周加速运动：1)T=j*β惯性扭矩2)J=m*r2转动惯量3)β=ω/t 角加速度4)ω=2*π*N角速度5)J=m(Pb2π)2丝杆负载直线运动质量等价转动惯量等价推导公式：J=m(2πr2π)2=mr2T：扭矩（N.m）J：惯量（kg.m2）ω：角速度rad/s (360度=2πrad)β：角加速度（rad/s2）t：加速时间（s）Pb：丝杆导程（m）m：质量(kg)五、基本参数普通电机功率：P = k∗F∗Vη电机功率选择k：工况系数 1.5-3F：负载F=μ*m*gη：机械传动效率，效率=齿轮*齿轮*轴承*链轮 0.5-0.8 例：P=2*100*10*0.2*0.5/0.6=370W其中：2 系数K100 负载质量10 重力加速度0.2 摩擦系数0.5 负载速度0.6 效率控制电机J：惯量（kg.m2）V：线速度 m/sω：角速度rad/s (360度=2πrad)β：角加速度rad/s²例如：电机转速V=1500rpm角速度ω=2π*1500/60角加速度β=（2π*1500/60）/0.2s加速时间:普通电机 0.5s控制（步进）电机 0.2s加速惯量矩T =J*β补充说明旋转扭矩的计算：由外部负荷引起的摩擦扭矩（匀速扭矩、负载扭矩）摩擦扭矩如下∶电机快速选型时电机扭矩：T= K*T1步进电机 K= 6伺服电机 K= 2或3丝杆惯量：1、每单位长度的丝杠轴惯量为：H（根据选定的型号查参数表）假设丝杠轴全长L（行程+螺母长度+轴端）丝杆惯量∶J= H X L2、计算丝杠轴的惯量也可以自己使用圆柱体绕自身中心线旋转的转动惯量计算公式：J：转动惯量，单位：kg·cm²；m：丝杠轴质量，单位：kg；r: 丝杠半径，单位：cm；丝杠上的负载惯量（直线运动惯量）计算公式为：J：负载惯量，单位：kg·cm²；m: 负载质量,所有被驱动的直线运动部件的质量总和，单位：kg；A：皮带主动轮转一圈或者齿轮转一圈负载的行程，单位：cm；加减速机折算到电机轴上的转动惯量：。
步进电机力矩计算公式（功率换算公式）
步进电机力矩计算公式（功率换算公式）步进电机选型之：步进电机力矩计算方法（功率换算方法）步进电机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，通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。
广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
很多用户在选型时不知道该选择多大的步进电机，不清楚步进电机速度和力矩的关系，有的用户需要用步进电机替代交流电机或者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，不同的传动方式，不同的负载和速度，甚至不同的加速度，启动速度等因素，所需要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计算，现在把步进电机选型的科学计算方法给用户分享。
步进电机力矩计算公式（功率换算公式）下载选择步进电机时，首先要保证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，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可*。
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。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以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，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。
精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
步进马达扭矩计算公式
步进马达扭矩计算公式步进马达是一种常用于精密控制系统中的电机，它通过控制电流来实现精确的位置控制。
在实际应用中，我们经常需要计算步进马达的扭矩，以便选择合适的驱动器和控制器。
本文将介绍步进马达扭矩的计算公式及其相关知识。
步进马达的基本原理。
步进马达是一种特殊的直流电机，它通过将电流施加到电机的不同相上来实现旋转。
步进马达通常由定子和转子两部分组成，其中定子上的线圈通过电流产生磁场，而转子则受到磁场的作用而旋转。
通过改变电流的方向和大小，可以精确地控制步进马达的旋转角度和速度。
步进马达的扭矩计算公式。
步进马达的扭矩是电机在旋转时产生的力矩，通常用牛顿·米（N·m）作为单位。
步进马达的扭矩与电流和磁场强度有关，可以通过以下公式来计算：T = Kt I。
其中，T表示扭矩，Kt表示步进马达的扭矩常数，I表示电流。
步进马达的扭矩常数Kt是一个固定的参数，它与电机的设计有关，通常由制造商提供。
电流I是控制步进马达旋转的关键参数，通过改变电流的大小和方向，可以实现精确的位置控制和速度调节。
步进马达的扭矩计算方法。
在实际应用中，我们通常需要根据步进马达的设计参数和工作条件来计算电机的扭矩。
以下是步进马达扭矩计算的一般步骤：1. 确定步进马达的设计参数，包括扭矩常数Kt和额定电流。
2. 根据实际工作条件确定步进马达的电流大小和方向。
3. 使用上述公式计算步进马达的扭矩。
例如，假设一个步进马达的扭矩常数Kt为0.1 N·m/A，电机的额定电流为2A，当施加2A的电流时，步进马达的扭矩为：T = 0.1 N·m/A 2A = 0.2 N·m。
这意味着在这种情况下，步进马达的扭矩为0.2 N·m。
通过改变电流的大小和方向，可以实现不同的扭矩输出，从而实现精确的位置控制和速度调节。
步进马达扭矩计算的影响因素。
步进马达的扭矩计算受到多种因素的影响，包括电流、磁场强度、温度等。
步进电机的计算方法
步进电机的计算方法1.根据驱动方式选择步进电机型号：步进电机主要分为两种驱动方式，即双相驱动和四相驱动。
双相驱动的步进电机具有较高的输出转矩，适用于需要较大负载的应用，而四相驱动的步进电机输出转矩较低，适用于速度要求较高的应用。
2.计算步进电机运转速度：步进电机的运转速度主要受到步进角度和脉冲频率的影响。
步进角度一般是固定的，常见的有1.8度和0.9度。
计算步进电机运转速度的公式为：速度=步进角度×脉冲频率。
3.计算步进电机的步进角度：步进电机的步进角度是指每接收到一个脉冲信号，电机旋转的角度。
常见的步进角度有1.8度和0.9度。
计算步进电机的步进角度的公式为：步进角度=360度÷步进电机的相数。
4.计算步进电机的电压和电流：步进电机在运行时需要供应一定的电压和电流来驱动。
计算步进电机的电压和电流的方法是根据电机的工作电压和绕组电阻。
电机的绕组电阻一般可以从电机的技术参数中获取。
计算步进电机的电压的公式为：电压=电流×电阻。
5.计算步进电机的输出功率：步进电机的输出功率是指电机在工作时提供的机械功率。
计算步进电机的输出功率的方法是根据电机的输出转矩和转速。
输出功率的公式为：输出功率=转矩×转速。
6.计算步进电机的加速度和减速度：步进电机的加速度和减速度是指电机从静止状态到达最大速度和从最大速度减速到停止状态所需要的时间。
计算步进电机的加速度和减速度的公式为：加速度（或减速度）=（最大速度-初始速度）÷时间。
7.计算步进电机的负载惯性：步进电机在运行时会受到负载惯性的影响，计算步进电机的负载惯性的方法为负载惯性=负载质量×负载半径的平方。
以上是步进电机的计算方法的一些基本介绍，根据实际需求，其他还有一些特殊的计算方法，比如控制系统的设计和驱动方式的选择等，需要根据具体情况进行进一步的研究和计算。
电机力矩计算
电机扭矩计算电机力矩的定义：垂直方向的力*到旋转中心的距离1、电动机有一个共同的公式：P=M*N/9550P为功率，23频率。
步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。
广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
?选择步进电机时，首先要保证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，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
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。
?选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。
在机械传动过（1i=(φS?---Δ---(mm/脉冲）（2）计算工作台，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）?S?---丝杆螺距（cm）（3）计算电机输出的总力矩MMa=（式中n---T---Mf---u---η---传递效率?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）负载起动频率估算。
数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系，其估算公式为fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml）÷(1+Jt/Jm)]?1/2?（1-7）式中fq---带载起动频率（Hz）?fq0---Ml---（5高频率?（6Mf与Mt必须首绍折算扭矩（T折）的计算过程。
1、?重物提升T折=?(m×g×D)?/(2×i)?[N.m]2、丝杠螺母传动T折=?1/I((F×t)/(2×π?×η)+Tb)?[N.m]?F=F0+μmg?[N]3、同步带或齿轮齿条传动T折=(F×D)/(?2×i?×η)?[N.m]?F=F0+μmg?[N]应用情况，步进电机要拉动横梁沿垂直导轨上下运动，运动速度为100mm/s，需要计算步进电机的扭矩。
步进电机计算与选型
第1章 步进电机计算与选型步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步进角）。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步进电机作为，是机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。
随着微电子和技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。
我司主要机械设计中运动部件的动力源主要是步进电机。
因此着重介绍步进电机的计算与选型。
1.1 步进电机基本术语保持转矩（ＨＯＬＤＩＮＧ ＴＯＲＱＵＥ)是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。
它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。
保持转矩越大则电机带负载能力越强。
由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机重要的参数之一。
比如，当人们说的步进电机，在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为的步进电机。
步进电机的细分技术实质上是一种电子阻尼技术（请参考有关文献），其主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动，提高电机的运转精度只是细分技术的一个附带功能。
比如对于步进角为度的两相混合式步进电机，如果细分驱动器的细分数设置为４，那么电机的运转分辨率为每个脉冲度，电机的精度能否达到或接近度，还取决于细分驱动器的细分电流控制精度等其它因素。
不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大；细分数越大精度越难控制。
运行矩频特性是电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线 。
实用公式：转速(r/s ）=脉冲频率 /（电机每转整步数*细分数）mP s r V e ⨯=360)/(θ V ：电机转速（R/S ）；P ：脉冲频率（Hz ）；θe ：电机固有步距角；m ：细分数（整步为1，半步为21.2 电机计算与选型方法选择电机一般应遵循以下步骤：1. 电机最大速度选择步进电机最大速度一般在600～1200 rpm 。
86系列步进电机的选用计算方法
电机行业专业求职平台步进电机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，通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。
广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
选择步进电机时，首先要保证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，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可*。
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。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以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，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。
精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
选择步进电机需要进行以下计算：(1)计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下：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)计算工作台，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---工作台重量(N)S ---丝杆螺距(cm)(3)计算电机输出的总力矩MM=Ma+Mf+Mt (1-3)Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4)式中Ma ---电机启动加速力矩(N.m)Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)n---电机所需达到的转速(r/min)T---电机升速时间(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---传递效率Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-6)电机行业专业求职平台Mt---切削力折算至电机力矩(N.m)Pt---最大切削力(N)(4)负载起动频率估算。
电机力矩计算公式
电机力矩计算公式
电机的力矩计算公式是T = P / (2πf)，其中 T 是力矩（单位：牛顿米N·m），P 是功率（单位：瓦特 W），f 是转速（单位：转/秒）。
力矩是描述电机旋转力度的重要参数，以下我们围绕电机的力矩进行扩展讨论：
一、力矩与功率的关系：电机的力矩和功率是密切相关的。
一般来说，力矩越大，电机输出的功率也就越大。
在电机设计中，经常需要在力矩和功率之间做出平衡，以满足不同的应用需求。
二、额定力矩和峰值力矩：在电机的规格参数中，通常会列出额定力矩和峰值力矩两个参数。
额定力矩是电机在正常工作条件下可以持续输出的力矩；峰值力矩是电机在短时间内可以输出的最大力矩。
理解这两个参数有助于我们更好地选择和使用电机。
三、力矩的控制：在许多应用中，如机器人、电动车等，需要精确地控制电机的力矩。
这通常通过调整电机的电流来实现，因为电机的力矩和电流是成正比的。
电机控制器（如电机驱动器）是实现精确力矩控制的关键部件。
四、力矩与机械负载：电机的力矩必须大于机械负载产生的阻力矩，电机才能正常工作。
否则，电机可能会无法启动或转动。
因此，
在选择电机时，需要根据机械负载的大小来确定电机的力矩需求。
五、电机的类型与力矩：不同类型的电机（如直流电机、交流电机、步进电机等）有不同的力矩特性。
例如，直流电机的力矩与电流成正比，步进电机的力矩随转速的增加而减小。
了解电机的力矩特性有助于我们更好地选择和使用电机。
总之，电机的力矩是影响电机性能的关键参数，对其计算和控制有深入的理解，能够帮助我们更好地选择和使用电机，满足各种应用的需求。
非标设备设计之步进电机选型计算
电机绕组电流波形分析
5. 步进电动机的闭环伺服控制
步进电动机矢量控制位置伺服系统框图 系统硬件结构原理图
6、导通和截止时的电机绕组电流和电压的关系
U R当i1T导通L时dd有it1： E 0 i2当T截L止d时dit有2 ： E
7. 电压和电流与转速、转矩的关系
① 步进电机一定时，供给驱动器的电压值对电机性能影响大， 电压越高，步进电机能产生的力矩越大，越有利于需要高速应 用的场合，但电机的发热随着电压、电流的增加而加大，所以 要注意电机的温度不能超过最大限值。
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。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）
式中：Zr为转子齿数；Tk为电机负载转矩；J为转子转动贯量
二、步进驱动器简介
1. 恒流驱动 2. 单极性驱动 3. 双极性驱动 4. 微步驱动 5. 步进电动机的闭环伺服控制 6. 导通和截止时的电机绕组电流和电压的关系 7. 电压和电流与转速、转矩的关系
二、步进驱动器简介
步进驱动器：是一种能使步进电机运转的功率放大器，能把控制器 发来的脉冲信号转化为步进电机的角位移，电机的转速与脉冲频率 成正比，所以控制脉冲频率可以精确调速，控制脉冲数就可以精确 定位。
则第1级从动轮直径为取：Φ2＝75 mm； nmax 电3机V最max大/ C转速6为.72：(r / s)
m C驱/(动20器0细0分.0数5/：i) 3.14
步进电机选型的计算示例
步进电机选型的计算示例一、必要脉冲数和驱动脉冲数速度计算的示例下面给出的是一个3相步进电机必要脉冲数和驱动脉冲速度的计算示例。
这是一个实际应用例子，可以更好的理解电机选型的计算方法。
1.1 驱动滚轴丝杆如下图，3相步进电机（1.2°/步）驱动物体运动1秒钟，则必要脉冲数和驱动脉冲速度的计算方法如下：必要脉冲数＝10010×360°1.2°＝3000[脉冲]如果采用自启动方式驱动1秒钟，则驱动脉冲速度应该这样计算：3000[Pulse]/1[sec]=3[kHz]但是，自启动速度不可能是5kHz，应该采用加/减速运行方式来驱动。
如果加/减速时间设置为定位时间的25%，启动脉冲速度为500[Hz]，则计算方法如下：驱动脉冲速度[Hz]＝3000[脉冲]－500[Hz]×0.25[秒]1[秒]－0.25[秒]＝3.8 [kHz]如图所示：1.2驱动传动带如下图，3相步进电机（1.2°/步）驱动物体运动1秒钟。
驱动轮的周长即旋转一圈移动的距离大约为50[mm]。
因此，所需要的必要脉冲数为：必要脉冲数＝110050×360°1.2°＝6600 [脉冲]所需参数同上例驱动滚轴丝杆，采用加/减速运行模式，则驱动脉冲速度为：驱动脉冲速度[Hz]＝6600[脉冲]－500[Hz]×0.25[秒]1[秒]－0.25[秒]＝8.7 [kHz]如图所示：二、负载力矩的计算示例（T L）下面给出的是一个3相步进电机负载力矩的计算示例。
这是一个实际应用例子，其中的数字公式有助于更好的理解电机选型的应用。
2.1滚轴丝杆驱动水平负载如下图，滚轴丝杆驱动水平负载，效率为90%，负载重量为40千克，则负载力矩的计算方法如下：T L＝m·P B2πη×1i[kgf·cm]T L＝40[kg]×1[cm]2π×0.9×11＝7.07 [kgf·cm]2.2传送带驱动水平负载传送带驱动水平负载，效率为90%，驱动轮直径16毫米，负载重量是9千克，则负载力矩的计算方法如下：T L＝D2×m ×1η×1i[kgf·cm]T L＝1.6 [cm]2×9 [kg] ×10.9×11＝8 [kgf·cm]2.3滚轴丝杆和减速器驱动水平负载如下图，滚轴丝杆螺距为5毫米，效率为90%，负载重量为250千克，则负载力矩的计算方法如下：T L＝m·P B2πη×1i[kgf·cm]T L＝250[kg]×0.5[cm]2π×0.9×110＝2.21 [kgf·cm]这是水平方向负载的计算结果，如果是垂直方向的负载，则力矩应该是此结果的2倍，而且此结果仅包括负载力矩，电机的总负载还应该包括加/减速力矩，但是，计算中很难得到准确的负载惯性惯量，因此，为了解决这个问题，在实际计算负载力矩的时候，特别是自启动或需要迅速加/减速的情况，我们应该在此基础上再乘以一个安全系数。
电机力矩计算
电机扭矩计算电机力矩的定义：垂直方向的力*到旋转中心的距离1、电动机有一个共同的公式：P=M*N/9550P为功率，M为电机力矩（也称扭矩），N为电机转速，当M 和N都为额定值时，电机的功率也是额定功率，额定是指电机能够长期工作的极限值2、瞬态扭矩是指电机在负载变化、速度变化时出现的过渡值，和额定没有关系，具体说，这个值可以超过额定扭矩，如果此时电机速度为额定时，电机可能会出现功率过载，这个过载只能持续很短的时间，这个时间取决于电机设计。
3、变频器的功率一般要大于等于三相异步电动机，但这还不够，还需要变频器输出的额定电流和过载电流都要大于等于电机所需的额定值或最大值，以保证电机能出足够的力矩（额定和瞬态力矩），否则可能出现变频器无法带动电机和负载的情况。
步进电机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，通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。
广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
选择步进电机时，首先要保证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，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
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。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以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，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。
精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
步进电机选型的计算示例
步进电机选型的计算示例一、必要脉冲数和驱动脉冲数速度计算的示例下面给出的是一个3相步进电机必要脉冲数和驱动脉冲速度的计算示例。
这是一个实际应用例子，可以更好的理解电机选型的计算方法。
1.1 驱动滚轴丝杆如下图，3相步进电机（1.2°/步）驱动物体运动1秒钟，则必要脉冲数和驱动脉冲速度的计算方法如下：必要脉冲数＝10010×360°1.2°＝3000[脉冲]如果采用自启动方式驱动1秒钟，则驱动脉冲速度应该这样计算：3000[Pulse]/1[sec]=3[kHz]但是，自启动速度不可能是5kHz，应该采用加/减速运行方式来驱动。
如果加/减速时间设置为定位时间的25%，启动脉冲速度为500[Hz]，则计算方法如下：驱动脉冲速度[Hz]＝3000[脉冲]－500[Hz]×0.25[秒]1[秒]－0.25[秒]＝3.8 [kHz]如图所示：1.2驱动传动带如下图，3相步进电机（1.2°/步）驱动物体运动1秒钟。
驱动轮的周长即旋转一圈移动的距离大约为50[mm]。
因此，所需要的必要脉冲数为：必要脉冲数＝110050×360°1.2°＝6600 [脉冲]所需参数同上例驱动滚轴丝杆，采用加/减速运行模式，则驱动脉冲速度为：驱动脉冲速度[Hz]＝6600[脉冲]－500[Hz]×0.25[秒]1[秒]－0.25[秒]＝8.7 [kHz]如图所示：二、负载力矩的计算示例（T L）下面给出的是一个3相步进电机负载力矩的计算示例。
这是一个实际应用例子，其中的数字公式有助于更好的理解电机选型的应用。
2.1滚轴丝杆驱动水平负载如下图，滚轴丝杆驱动水平负载，效率为90%，负载重量为40千克，则负载力矩的计算方法如下：T L＝m·P B2πη×1i[kgf·cm]T L＝40[kg]×1[cm]2π×0.9×11＝7.07 [kgf·cm]2.2传送带驱动水平负载传送带驱动水平负载，效率为90%，驱动轮直径16毫米，负载重量是9千克，则负载力矩的计算方法如下：T L＝D2×m ×1η×1i[kgf·cm]T L＝1.6 [cm]2×9 [kg] ×10.9×11＝8 [kgf·cm]2.3滚轴丝杆和减速器驱动水平负载如下图，滚轴丝杆螺距为5毫米，效率为90%，负载重量为250千克，则负载力矩的计算方法如下：T L＝m·P B2πη×1i[kgf·cm]T L＝250[kg]×0.5[cm]2π×0.9×110＝2.21 [kgf·cm]这是水平方向负载的计算结果，如果是垂直方向的负载，则力矩应该是此结果的2倍，而且此结果仅包括负载力矩，电机的总负载还应该包括加/减速力矩，但是，计算中很难得到准确的负载惯性惯量，因此，为了解决这个问题，在实际计算负载力矩的时候，特别是自启动或需要迅速加/减速的情况，我们应该在此基础上再乘以一个安全系数。
力矩计算
旋转机构
运动控制新理念
负载力矩计算
二、力矩计算
1、负载力矩包括运行力矩（摩擦力矩）和加速力矩
M=Ma+Mf M：负载力矩（N.m） Ma：负载加速力矩（N.m） Mf：负载运行力矩（N.m）
运动控制新理念
负载力矩计算
三、直线机构运行力矩计算
1、螺杆机构运行力矩（摩擦力矩）计算
Mf=(1/η+μ0/3)FPB/(2π) F=FA+mg(sinα+μcosα)
力矩匹配惯量匹配1力矩匹配计算力矩mmamf考虑到计算误差和装配精度应保证2倍安全率必要转矩mb2m马达选型时必要转矩必须在马达运行曲线以下马达运行力矩曲线运动控制新理念步进电机应用一步进电机选型2惯量匹配a
运动控制新理念
负载力矩计算
一、机构分类
1、直线机构：螺杆、同步轮/带等 2、旋转机构
直线机构A8S2(1:18) 3N.m 135g.cm2
A
Y09-59D3-7655 6.4N.m 2750g.cm2
重量10kg，直径320 同步轮1:3
运动控制新理念
步进电机选型
步进选用举例
★步进电机使用举例
重量10kg，直径320
S60D120A-MAA8S2
力矩
OK
惯量比 约3.25倍
t：加速时间（s）
加速时间t
移动量 定位时间t0
公式中，Jm已知量，V、t设计量。未知量为Jt
减速时间t
运动控制新理念
负载力矩计算
六、负载转动惯量计算
1、螺杆机构
Jt=1/2*maR2+m(PB/(2π))2
Jt：负载转动惯量（ kg.m2 ）
ma：螺杆质量（kg）
电机力矩计算
电机力矩计算公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]电机扭矩计算电机力矩的定义：垂直方向的力*到旋转中心的距离1、电动机有一个共同的公式：P=M*N/9550P为功率，M为电机力矩（也称扭矩），N为电机转速，当M 和N都为额定值时，电机的功率也是额定功率，额定是指电机能够长期工作的极限值2、瞬态扭矩是指电机在负载变化、速度变化时出现的过渡值，和额定没有关系，具体说，这个值可以超过额定扭矩，如果此时电机速度为额定时，电机可能会出现功率过载，这个过载只能持续很短的时间，这个时间取决于电机设计。
3、变频器的功率一般要大于等于三相异步电动机，但这还不够，还需要变频器输出的额定电流和过载电流都要大于等于电机所需的额定值或最大值，以保证电机能出足够的力矩（额定和瞬态力矩），否则可能出现变频器无法带动电机和负载的情况。
步进电机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，通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。
广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
选择步进电机时，首先要保证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，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
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。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以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，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。
步进电机的选用计算方法
步进电机的选用计算方法作者：发布时间：2009-2-18 14:01:05 阅读次数：17251、步进电机的选用计算方法步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。
您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点，广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
选择步进电机时，首先要保证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，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
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。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以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，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。
精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
选择步进电机需要进行以下计算：（1）计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下: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）计算工作台，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-工作台重量（N）S-丝杆螺距（cm）（3）计算电机输出的总力矩MM=Ma+Mf+Mt（1-3）Ma=（Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 （1-4）式中Ma -电机启动加速力矩（N.m) Jm、Jt-电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2) n-电机所需达到的转速（r/min）T---电机升速时间（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-传递效率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）负载起动频率估算。