减速步进电机选用指南
步进电机的选用及电机型号、参数、尺寸标准
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。
论文天地欢迎您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× 1.02×10ˉ 2 (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)×10ˉ 2 (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)×10ˉ 2 (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。
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。
步进电机的选用及电机型号、参数、尺寸标准[宝典]
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Mjmx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。
论文天地欢迎您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(K g.cm.s2)J1、J2 ---齿轮惯量(K g.cm.s2)Js ----丝杆惯量(K g.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=M+M+Mt (1-3)M=(Jm+Jt).n/T× 1.02×10ˉ2(1-4)式中M ---电机启动加速力矩(N.m)Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(K g.cm.s2)n---电机所需达到的转速(r/min)T---电机升速时间(s)M=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2(1-5)M---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=(P t.s)/(2πηi)×10ˉ2(1-6)Mt---切削力折算至电机力矩(N.m)P t---最大切削力(N)(4)负载起动频率估算。
步进电机选用指南
步进电机选用指南:1、怎么确定步进电机的型号,要注意那几个主要参数?混合式步进电机中的静力矩,引线数,电感等参数如何理解?一般是根据您的负载选电机, 主要是参考步进电机的力矩,详细的还涉及到电机的转速和额定电流,传动机构等,起动的转速和正常运行的转速,另外还有电机的精度。
静力矩或者叫保持转矩(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。
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最重要的参数之一。
比如,当人们说2N.m的步进电机,在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m 的步进电机。
定位力矩(DETENT TORQUE)是指步进电机没有通电的情况下,定子锁住转子的力矩。
由于DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译方式,不知道你说的定位力矩是不是这个,我认为是了。
从上面可以看出,静力矩和定位力矩的区别就是电机通电和不通电定子锁住转子的力矩的区别了。
引线数:引线数就比较直观了,就是电机接线引脚的数目。
2相双极型电机是4根引线。
2相单极型电机是5线或者6线的。
电感:电感的参数一般而言不是电机重点参数,但是它和电机有非常密切的关系,电感通电产生电磁感应才有电磁力嘛。
不过因为电磁力还和电机内部其他东西有很大关系,很难从电感上看出什么,看电机力气还是得看静力矩和矩频曲线。
电感只是和驱动电路设计上有点关系。
2、步进电机选型注意事项?a、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。
b、步进电机最好不使用整步状态,整步状态时振动大。
c、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:57BYG采用直流24V-36V,86BYG采用直流50V,110BYG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。
步进电机选型的步骤及如何选择步进电机.docx
在选择步进电机时可以按以下步骤进行选择,这样可以避免选型不当带来的麻烦。
具体如下,仅供参考。
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);扭力在左右的,选择57 电机较为合适。
扭力在几个或更大的情况下,就要选择86、 110、 130 等规格的步进电机。
2、步过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。
3、步进电机空载起动频率的选择步进电机空载起动频率,通常称为“空起频率”。
这是选购电机比较重要的一项指标。
如果要求在瞬间频繁启动、停止,并且,转速在1000 转 / 分钟左右 ( 或更高 ) ,通常需要“加速启动” 。
如果需要直接启动达到高速运转,最好选择反应式或永磁电机。
这些电机的“空起频率”都比较高。
4、步进电机的相数选择步进电机的相数选择,这项内容,很多客户几乎没有什么重视,大多是随便购买。
其实,不同相数的电机,工作效果是不同的。
相数越多,步距角就能够做的比较小,工作时的振动就相对小一些。
大多数场合,使用两相电机比较多。
在高速大力矩的工作环境,选择三相步进电机是比较实用的。
5、针对步进电机使用环境来选择特种步进电机能够防水、防油,用于某些特殊场合。
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。
减速步进电机的分类、特点及选型指南
步进电机配减速箱通常的目的是为了对应小尺寸、大扭矩、低速的应用场合,但也有其他原因需要选用减速步进电机的,例如堆垛这种重负载或者叫大转动惯量的负载,可以利用减速电机的转动惯量大来提高电机的启停刚性;很低速运行场合步进电机容易共振或者分辨率太低,利用减速箱来提高步进电机本身的运行速度而改善这种状况等。
那么,减速步进电机有哪些种类,各有什么特点,该选用什么样的减速步进电机才合适呢?我公司根据多年的经验,给您整理了以下资料,供您选型的时候参考。
步进电机的配套减速箱有很多种类,分类方式也很多,我们可以按照减速箱的运行特点分为平行齿减速箱、行星减速箱、蜗轮蜗杆减速箱和谐波减速箱等;按照减速箱的齿形有分为直齿、斜齿、锥形齿等;按照减速比级数分为一级、二级、多级减速等;按照齿轮材质有塑料齿轮,金属齿轮和粉末冶金齿轮等;按照齿轮成型工艺,分为注塑、冲压、烧结、切削(插齿或者拉齿)等,需要根据自己需要的减速电机的速度、力矩、尺寸大小、寿命,噪声、精度、价格和用量大小等要素综合考虑选型,在这里不可能面面俱到,只能够挑一些主要的选型原则和大家交流。
平行齿减速步进电机通常出轴是偏心的,背隙比较大,可承受扭矩比较小,但一般成本比较低。
小尺寸的步进电机配平行齿减速箱比较多见一些,特别是永磁式步进电机,目前手机调焦用的有直径4mm 的永磁式减速步进电机。
永磁式步进电机的减速箱比较多的选用塑料齿轮和冲压齿轮,可以大批量生产来降低成本,但冲压齿轮往往精度低,减速箱的噪声大,也容易出现卡齿、断齿、脱齿等问题,但做到一定规模的厂家质量还是有保证的。
平行齿减速步进电机的背隙的规格值比较大,永磁式减速步进电机电机可能在7°左右,混合式减速步进电机的规格值一般在1.5°左右,如果需要是正反转运行的情况下,需要考虑能不能接受背隙或者设计上考虑相应的对策。
以下是混合式和永磁式平行齿减速电机图片示例。
行星减速步进电机的承载力矩大、背隙小,是中心出轴结构,但成本通常比平行齿减速电机贵。
减速电机选型指南
选型指南为了选到最合适的减速电机,有必要了解该减速电机所驱动机器的详尽技术特性,就必须确定一个使用系数fB;使用系数fB;减速电机的选用首先应确定以下技术参数:每天工作小时数;每小时起停次数;每小时运转周期;可靠度要求;工作机转矩T工作机;输出转速n 出;载荷类型;环境温度;现场散热条件;减速机通常是根据恒转矩、起停不频繁及常温的情况设计的;其许用输出转矩T由下式确定:T=T出 X fB 使用系数 T出————减速电机输出转矩 fB————减速电机使用系数传动比i i=n入 / n出电机功率Pkw P=T出 n出/ 9550 η 输出转矩 T 出 T出=9550 Pη/n出式中:n入——输入转速η——减速机的传动效率在选用减速电机时,根据不同的工况,必须同时满足以下条件: 1、T出≥T工作机 2、T=fB总 T工作机式中:fB总——总的使用系数,fB总=fBfB1KRKW fB——载荷特性系数,KR——可靠度系数 fB1——环境温度系数; KW——运转周期系数首先确定要进口减速机还是国产减速机,,现在不管进口还是国产的大部分厂家都有自己的命名标准,所以最好找个减速机样本,根据样本来选型;但是,一定要提供以下数据1.减速机用在什么设备上,以便确定安全系数SFSF=减速机额定功率处以电机功率,安装形式直交轴,平行轴,输出空心轴键,输出空心轴锁紧盘等等2.提供电机功率,级数是4P、6P还是8P电机3.减速机周围的环境温度决定减速机的热功率的校核4.减速机输出轴的径向力和轴向力的校核;需提供轴向力和径向力减速机扭矩计算公式:速比=电机输出转数÷减速机输出转数"速比"也称"传动比"1.知道电机功率和速比及使用系数,求减速机扭矩如下公式:减速机扭矩=9550×电机功率÷电机功率输入转数×速比×使用系数2.知道扭矩和减速机输出转数及使用系数,求减速机所需配电机功率如下公式:电机功率=扭矩÷9550×电机功率输入转数÷速比÷使用系数。
什么情况下使用减速步进电机?减速步进电机有哪些种类?减速步进电机怎么样选型?
什么情况下使用减速步进电机?减速步进电机有哪些种类?减速步进电机怎么样选型?步进电机和直流有刷、无刷电机和一般交流电机相比,本身就更适合低速大力矩的应用场合,那么什么情况下要使用减速步进电机呢?通常有下列需求的情况下,可以考虑选用减速步进电机。
1.低速大力矩应用场合。
步进电机推荐工作转速在90~900rpm,一些应用场合需要更低速度,更大工作扭矩,步进电机不带减速箱已经很难匹配到合适的步进电机的时候,可以考虑选用减速步进电机。
2.降低步进电机的法兰尺寸。
有些时候因为空间的限制,必须要小法兰尺寸的步进电机,但小法兰尺寸步进电机的力矩可能达不到使用要求,就可以考虑选用减速步进电机。
3.提高步进电机的启停刚性或者产生自锁力。
减速箱可以将电机的转动惯量成减速比平方倍地扩大,这样减速电机就方便带动转动惯量大的重负载,例如减速电机应用在堆垛机器人上。
减速比大到一定程度,例如1:300减速比,减速电机通常就有自锁力了,一些场合可以利用这种特性在停电时候自锁固定。
4.避开步进电机共振区。
步进电机在低速区容易共振,如果其他方式很难改善,可以考虑用减速电机来避开共振的速度区间。
5.提高步进电机的分辨率。
步距角是有限度的,目前最小步距角可以做到0.36°,为了得到更高分辨率,通常会考虑到细分,但细分不能够保证每一步的均匀性,对于要求严格的情况下,可以考虑减速电机来提高分辨率。
步电机系统解决方案减速步进电机有哪些种类呢?根据步进电机的种类分为混合式减速步进电机、永磁式减速步进电机等;根据减速箱不同,可以分为行星减速步进电机、平行齿减速步进电机,蜗轮蜗杆减速步进电机等。
行星减速箱背隙小,同样尺寸的减速箱可以承受的扭矩大,一般是中心出轴,推荐优先考虑选用。
平行齿减速箱背隙大,一般是偏心出轴,在一些安装同步带的情况下,通过调整减速电机的方位很容易调整电机轴的位置,调整同步带的松紧比较方便。
蜗轮蜗杆很容易做到高减速比,但效率比较差,特别对于步进电机这种小尺寸的电机,配蜗轮蜗杆减速箱的比较少。
步进电机选择方法
步进电机的选择步进电机有步距角(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)综上所述选择电机一般应遵循以下步骤: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=2ΠN M/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=2ΠF M/400(半步工作)其中F为每秒脉冲数(简称PPS)步进电机应用中要注意的地方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:57BYG采用直流24V-36V,86BYG 采用直流50V,110BYG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。
步进电机选型方法
如何选择合适的步进电机1. 负载分类:(1)Tf力矩负载:Tf = G·rG 重物重量 r 半径(2)TJ惯性负载:J = M(R12+R22)/ 32 (Kg·cm)M:质量R1:外径R2:内径TJ = J·dw/dt dw/dt 为角加速度2.力矩曲线图的说明力矩曲线图是步进电机输出特性的重要表现,以下是我们对其中关键词语的解释。
说明:1. 工作频率点:表示步进电机在该点的转速值。
单位:Hzn=Θ*Hz / (360*D)n 转/秒Hz 该点的频率值D 电路的细分值,Θ步进电机的步距角例:1.8步进电机,在1/2细分驱动的情况下(即每步0.9)500Hz 时,其速度是 1.25转/秒2. 起动区域:步进电机可以直接起动或停止的区域。
3. 运行区域:在这个区域里,电机不能直接运行,必须先要在起动区域内起动,然后通过加速的方式,才能到达该工作区域内。
同样,在该区域内,电机也不能直接制动,否则就会造成失步,必须通过减速的方式到起动区域内,在进行制动。
4. 最大起动频率点:步进电机在空载情况下,最大的直接起动速度点。
5. 最大运行频率点:步进电机在空载情况下,可以达到的最大的运行速度点。
6. 起动力矩:步进电机在特定的工作频率点下,直接起动可带动的最大力矩负载值。
7. 运行力矩:步进电机在特定的工作频率点下,运行中可带动的最大力矩负载值。
由于运动惯性的原因,所以,运行力矩要比起动力矩大。
3 加速和减速运动的控制当一个系统的工作频率点在力矩曲线图的运行区域内时,如何在最短的时间内加速,减速就成了关键。
如下图示,步进电机的动态力矩特性一般在低速时为水平直线状,在高速时,由于电感的影响,很快下滑。
(1)直线加速运动已知电机负载为TL,要从F0 在最短时间tr内加速到F1,求tr 和加速脉频率F(t)A.确定TJ,一般TJ =70% Tm。
B.tr = 1.8*10-5*J*Θ*(F1-F0)/ (TJ-TL)C.F(t)=(F1-F0)*t/tr+F0, 0 < t < tr(2)指数加速运动已知电机负载为TL,要从F0 在最短时间tr内加速到F1,求tr 和加速脉频率F(t)A.确定TJ0,TJ1一般TJ0 =70% Tm0,TJ1 =70% Tm1,TL=60%Tm1B.tr = F4*ln[(TJ0-TL)/(TJ1-TL)]C.F(t)=F2*[1-e^(-t/F4)]+F0, 0 < t < tr其中,F2=(TL-TJ0)*(F1-F0)/(TJ1-TJ0)F4=1.8*10-5*J*Θ*F2 /( TJ0-TL)J 为电机转子和负载的转动惯量,Θ为每一步的度数,整步运行时为电机步距角。
步进电机选型指导
使用注意事项
步进电机属于精密机械,如果不小心运输和使用,有可能降低机器的精度,甚至有可能损坏电机。在与皮带轮、联轴 器和齿轮等安装时,要确保安装牢固,并在正式运转前进行暖机运转。
●安装平面
电机可自由的朝上、朝下或是横向安装。请在耐振性佳、热传导效果好的平滑金属板上安装步进电机。电机安装 平面上有安装凸台用于安装定位,此凸台的公差为 h8。 ●电机出轴
3、根据机械传动要求,确定运转模式 也即根据机械移动,定位和时间要求来确定步进电机运转的速度,角度和加减速曲线。
3.1 计算运转脉冲数 脉冲数 = 要求 的位移量 × 电机转一圈的位移量
360° 步距角
3.2 确定运行曲线和计算脉冲频率 一般来说运行曲线使用矩形和梯形两种。 ☆矩形曲线 电机直接以运行频率启动,运转到位后直接停止。这种运转方式需要非常大的加速扭矩。 脉冲频率 = 运转脉冲数 定位时间 ☆梯形曲线 电机由较低的频率启动,加速到要求速度,运行一定时间后要求再减速然后停止。这样速度变化较为缓慢,对加 速扭矩要求可适当降低。通常加减速度时间设定为定位时间的 25% 左右。根据实际情况确定启动频率,启动时间(也 可以考虑在多少个脉冲数后加速到运行频率)
6、选定型号后,需再确认一下惯量比
惯量比 = 机械结构的全惯量 电机转子的惯量
步 进
如果惯量比过大,则启动停止时的过冲和回冲会变大,从而影响启动和整定的时间,也可能出现无法启动的现象。
电 机
惯量比超出以下参考值时,建议选用大一号的电机或者另加齿轮减速箱。惯量比参考值:20、28、35 电机建议 5 以下:
附有电磁刹车的电机在断电时电磁刹车会保持电机停止的位置,但切勿将电磁刹车用于电机制动和安全刹车。
矩形驱动时加速转矩nmjojlsf236180s梯形驱动时加速转矩nmjojls180f2f1t1jo转子惯量kgm2jl全负载惯量kgm2s马达步距角f2运转脉冲速度hzf1启动脉冲速度hzf矩形驱动时的运转脉冲速度hzt1加减速时间sstep43计算需要转矩需要转矩负载转矩加速转矩安全系数安全系数通常设置为1520倍
减速电机选型指南
减速电机选型指南减速电机是一种可以通过降低电机输出转速来提高输出扭矩的装置。
它被广泛应用于工业领域,如机械设备、自动化设备、交通运输和电动工具等。
正确选型减速电机非常重要,可以确保设备的正常运行以及提高工作效率。
下面将为您提供一个减速电机选型指南。
1.确定所需转矩:首先需要明确应用中所需的扭矩。
扭矩可以通过需要驱动的负载的运行参数来计算得出。
负载可以是一个旋转的物体或者是需要提供动力的机械设备。
确定所需的额定扭矩后,还需要考虑运行时的最大扭矩,避免选择容纳能力不足的减速电机。
2.确定所需转速:根据应用需求,确定所需的输出转速。
减速电机可以通过减少电机输出轴的转速来提高输出扭矩。
选择一个合适的减速比可以使电机达到所需的输出转速。
3.选择减速比:减速比是输入速度与输出速度之间的比率。
通过选取一个合适的减速比,可以满足应用需求,提供所需的转矩和转速。
减速比的计算公式如下:减速比=输入转速/输出转速。
4.选择传动方式:减速机主要有齿轮传动、链条传动和带传动三种方式。
齿轮传动通常用于高扭矩和高效率的应用,链条传动适用于需要悬挂或调节的应用,带传动通常用于低扭矩和高速度的应用。
根据应用的特点和要求,选择合适的传动方式。
5.确定电机类型:减速电机可以是直流电机、交流电机或步进电机。
根据应用需求和供电条件,选择合适的电机类型。
直流电机通常用于低速高扭矩应用,交流电机适用于高速低扭矩应用,步进电机用于需要精确定位和控制的应用。
6.注意环境条件:在选型过程中,需要考虑环境条件对电机性能的影响。
例如,如果应用环境湿润或易受到灰尘、酸碱等腐蚀物质的影响,需要选择适合的防护等级和材料。
7.考虑电机的其他特性:除了转矩和转速外,还有其他电机特性需要考虑。
例如,电机的效率、启动特性、噪音和振动水平等。
这些特性可以根据具体应用需求进行评估和选择。
总之,在减速电机选型过程中,需要明确应用需求,计算所需的扭矩和转速,选择合适的传动方式和电机类型,并考虑环境条件和其他特性。
步进电机选型注意事项
步进电机选型注意事项1.从机械角度出发考虑的要点一般说来,步进电动机驱动机构通常是减速机构,其主要有齿轮减速、牙轮皮带减速、螺杆减速及钢丝减速等方式。
因此步进电动机的选择必须满足整个运动系统的要求。
通常,在选定步进电动机时,从机械角度出发考虑的要点是:(1)分辨率,由移动速度、每步所移动角度距离来决定;(2)负载刚度、移动物理质量;(3)电动机体积和质量;(4)环境温度、湿度等。
2.从加减速运动要求出发考虑的要点(1)在短时间内定位所需要的加速和减速速度的适当设定,以及最高速度的适当设定;(2)根据加速转矩和负载转矩设定电动机的转矩;(3)使用减速机构时,则要考虑电动机速度和负载速度的关系。
3.步距角的选择步进电动机具有固定分辨率,如每转24步,步距角为l5°。
不采用齿轮变速或特殊驱动技术(如细分线路),15°步距角的电动机不能完成小于15°增量运动或实现分辨率高于每转24步的连续运动。
当然15°的增量运动可采用步距角为5°的电动机走3步来完成或3°步距角电动机走5步。
采用小步距角分几步来完成一定增量运动的优点是:运行时的过冲量小,振荡不明显,精度高。
选用时应权衡系统的精度和速度要求,选择一种合适的标准步距角,如没有符合要求的步距角,可通过变速齿轮折算成标准步距角。
例如:对直线进给驱动的装置,步距角β由系统所要求的脉冲当量δP丝杠螺距t和变比i确定,按公式进行计算:为了减少齿轮传动误差,一般变速装置不大于2级减速。
系统的脉冲当量根据精度要求确定,丝杠螺距根据负载要求选择标准值,调整变比即可按公式计算步距角。
应用比较多的步距角为3°、l.8°、l.5°、0.9°、0.75°4.系统的定位精度在开环控制系统中,定位精度由如下几部分构成:对于定位误差,初选时可取步距误差代替定位误差。
传动系统累计误差由传动齿轮、丝杠精度及齿隙决定。
步进电机选择指南
步进电机及驱动器选购指南发布日期:2012-07-16由于及驱动器型号较多、种类较多,在选择时应有一定的讲究,这样才能以最优的性能、最低的价格选择好自己所需的产品。
选取原则:1、首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。
最简单的方法是在负载轴上加一杠杆,用弹簧秤拉动杠杆,拉力乘以力臂长度既是负载力矩。
或者根据负载特性从理论上计算出来。
由于步进电机是控制类电机,所以目前常用步进电机的最大力矩不超过45Nm,力矩越大,成本越高,如果您所选择的电机力矩较大或超过此范围,可以考虑加配减速装置。
2、确定步进电机的最高运行转速。
转速指标在步进电机的选取时至关重要,步进电机的特性是随着电机转速的升高,扭矩下降,其下降的快慢和很多参数有关,如:驱动器的驱动电压、电机的相电流、电机的相电感、电机大小等等,一般的规律是:驱动电压越高,力矩下降越慢;电机的相电流越大,力矩下降越慢。
在设计方案时,应使电机的转速控制在1500转/分或1000转/分,当然这样说很不规范,可以参考〈矩-频特性〉。
3、根据负载最大力矩和最高转速这两个重要指标,再参考〈矩-频特性〉,就可以选择出适合自己的步进电机。
如果您认为自己选出的电机太大,可以考虑加配减速装置,这样可以节约成本,也可以使您的设计更灵活。
要选择好合适的减速比,要综合考虑力矩和速度的关系,选择出最佳方案。
4、最后还要考虑留有一定的(如30%)力矩余量和转速余量。
5、可以先选择混合式步进电机,如果由于价格因素,可以选取反应式步进电机。
6、尽量选取细分驱动器,且使驱动器工作在细分状态。
7、选取时且勿走入只看电机力矩这一个指标的误区,也就是说并非电机的扭矩越大越好,要和速度指标一起考虑。
8、超小型驱动器和微型驱动器是靠外壳作为散热器的,应固定在较大、较厚的金属板上或外加风机散热,如果没有散热条件,而驱动器又工作在转速较低的场合(这时驱动器发热较大),可以选用带风机的90型驱动器代替。
闸管变频调速操纵系统依照操纵方式的不同,它能够有3种小同的变频调速方式:恒磁通变频调速、恒流变频调速和恒功率变频调速。
如何选择适合的减速步进电机?
步电机系统解决方案减速步进电机就是带减速箱的步进电机。
它的目的是为了在不明显增加电机法兰盘尺寸的情况下,来提高电机的输出扭矩。
轴力矩需要考虑减速比的大小决定步进电机的最高速度和最大输出扭力。
简单的说,给步进电机配上减速器就称为减速步进电机。
现如今有很多应用场合甚至很多通用设备都需要小体积大力矩。
在出现减速步进电机以前,许多设备厂家加工齿轮减速,或通过同步带减速,或定做减速箱,往往成本高,周期长,体积大。
于是,减速步进电机就应运而生。
减速步进电机的用途:1.增大电机工作力矩,减小法兰尺寸;2.增大电机转动惯量,提高电机的启停刚性;3.提高步进电机分辨率;4.避开步进电机速度共振区。
减速步进电机使用场合:减速步进电机通过切换定子相电流的频率,改进步进电机驱动电路的输入脉冲,使其变成低速运动。
低速步进电机在等待步进指令时,转子处于停止状态,在低速步进时,速度波动会很大,此时如改为高速运行,就能解决速度波动问题,但转矩又会不足。
即低速会转矩波动,而高速又会转矩不足。
所以在选型减速步进电机的时候就需要优先考虑综合扭力和转速两个主要参数。
深圳市维科特机电有限公司成立于2005年,是步进电机产品的销售、系统集成和应用方案提供商。
我们和全球产品性价比高的生产步电机系统解决方案厂家合作,结合本公司专家团队多年的客户服务经验,给客户提供有市场竞争力的步进电机系统解决方案。
我们的主要产品有信浓(SHINANO KENSHI)混合式步进电机、日本脉冲(NPM)永磁式步进电机、减速步进电机、带刹车步进电机、直线步进电机、空心轴步进电机、防水步进电机以及步进驱动器、减振垫、制振环、电机引线、拖链线、齿轮、同步轮、手轮等专业配套产品。
我们还供应德国TRINAMIC驱动芯片和日本NPM运动控制芯片。
根据客户配套需要,我们还可以提供其他种类及其他品牌微电机产品的配套服务。
也提供NPM的线性磁轴电机(直线电机)及技术支持和服务。
步电机系统解决方案。
减速机电机选型方法
减速机,电机选型常用方法
本期内容主要内容是给大家讲一下减速机,电机选型常用方法。
电机选型常用方法:
功率(W)=扭矩(nm)*角速度
角速度=2Pi*转/秒
电机功率:P=T*N/9550*η (其中T为扭矩,N为转速,η为机械效率)9550是转换为角速度
1、电机需要扭矩运动
P—功率,kW;F—牵引力(kN),V—速度(m/min),η—传动机械的效率
2、T=9550 P/N (转动)
n—电机的额定转速 r/min;T—转矩,Nm
实际功率=K*扭矩*转速(K—转换=9550*电机功率(千瓦)/电机转速n
P=F*v÷60÷η(直线系数)
减速机选型常用方法:
1、先选速比:先确定负载所需要转速,即减速机出力轴的输出转速,在用电机的输出转速/减速机轴输出转速=减速比
2、减速机的选型:得上述减速比后,根据电机额定输出扭矩*减速比<减速机额定输出扭矩,根据这个输出扭矩选型,就可以确保减速机不会崩齿了。
3、最后将电机型号或者尺寸报给减速机厂商即可
资料来源——天机传动。
步进电机的选用规范
步进电机的选用(一)步进电机的选择步进电机有步距角(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(保持转矩)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=2πnM/60P=Ω·MΩ=2π·n/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)、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:57BYG采用直流24V-36V,86BYG采用直流50V,110BYG 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。
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步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。
随着科技的发展进步,步进电机被广泛的应运于生活中各大领域。
步进电机由于有别于其他普通电机的一些特性,所以导致减速步进电机的选用和其他减速电机的选用有共性的一面,也有步进电机特殊性的一面。
有下面需求的情况下,可以考虑选用减速步进电机。
1. 需要低速大力距。
步进电机本身调速很方便,不用减速箱也可以低速运行,使用减速电机主要是为了增大工作力矩。
由于步进电机一般擅长在900rpm 速度以下运行,减速步进电机的输出转速一般就比较低了。
2. 较少法兰盘尺寸,减轻电机重量
使用减速电机可以在不增加法兰盘尺寸的情况下增大工作力矩。
虽然电机机身因此变长,一般还是比同样力矩的更大法兰盘尺寸电机的重量要轻。
3. 缩短电机的启停时间,提高电机对负载大小波动的适应能力,对于带动转动惯量比较大的负载以及负载大小常常变化的情况有帮助。
通过减速箱可以大幅提高电机的转动惯量,增加电机的启动刚性,缩短电机加减速时间,对负载变化的承受能力更强。
4. 避开低速共振区。
步进电机在低速容易发生共振,有时候即使通过细分驱动、物理减振等方式处理也达不到满意的效果,这时候可以考虑通过减速箱来提高步进电机本身的转速,从而避开共振速度区。
5. 通过减速箱提高步距精度。
虽然驱动器细分可以提高步距角精度,但实际上细分之后的步距角并不均匀,和驱动器的性能也有关系。
如果需要提高步距角精度,选用步矩角更小的步进电机同时,也可以考虑通过减速箱来实现。
深圳市维科特机电有限公司成立于2005年,是步进电机产品的销售、系统集成和应用方案提供商。
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