步进电机选型指导

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1、步进电机选型指导由丁步进电机及驱动器型号较多、种类较多，用户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（仅供参考）：1.首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。最简单的方法焰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45N.m,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。电机和驳动器选购转速指标在步进电机的选取时至关重要，步进电

2、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:张动器的驱动电压、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。在设汁方案时，应使电机的转速控制在600转/分或800转/分以内，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車要指标，再参考〈炬■频特性〉，就可以选择出适合口己的步进电机。如果您认为口己选出的电机太大，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

3、出最佳方案。4.最后还要考虑留有一•定的（如50%）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。&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，如果没佇散热条件，而驱动器乂工作在转速较低的场合（这时驱动器发热较人），可以选用带风机的大型驱动器代替。要使系统协调运转，电机选型是比较重要的一•环。在此介绍一些有关选型的事项

4、，供大家参考。由丁•电机直接•外界负载相关联，因此，可以先从电机着手。选型步进电机大致可分为以下几个步骤：1.计算负载转矩假设系统力学模型如下图所示：已知条件如下:所用丝杆为滚珠螺杆，直径D=20mm，长度L=1米，负载P=50KG,Zl、Z2为传动齿轮，Z1分度圆直径为Dl=200mm,Z2分度圆直径为d2=100mm,宽度为2原米口为摩擦系数，在此设其为U=0.2,电机启动速度VO=300RPM,运行速度Vl=900RPM,加速时间t=200ms,由此可求得负载转矩如下：T=9.8pixPD/V1000=9.8x0.2x50x20/^/1000=0.98

5、（牛米）1.计算传动构件的转动惯量滚珠螺杆转动惯量：10=1.57（RA4）PL〃P为密度=1.57x（0.01A4）x7800x1=0.012（千克■米平方）同理可分别求得Z1与Z2转动惯量，假定求得：Z1转动惯量为：120.024（干克•米平方）Z2转动惯量为:12=0.0015（千克•米平方）2.计算传动比：L21=dl/d2=23.计算电机起动转矩Tm=T/i21+（IO+⑴g/I21+I2xg〃g为电机的角加速度，此处=314=0.9^2+（0.012+0.024）x314/2+0.0015x314=0.49+5.652+0.471=6.613（牛

6、•米）考虑到其他因索的影晌，将其乘上一系数K,此系数请以实际情况斟酌选取。在此令K=1.5,则TK=KxTm=6.613xl.5=9.9（牛•米）。4.选取电机据Vl=900RPM（若是两相电机，其脉冲频率为3000）,TK=9.9（牛•米）查找选型手册，选出合适电机。5.根据所选电机额定电流选出与其匹配的驱动器，驱动器的额定电流应比电机额定电流略大。参考数据：为山上述计算可见，山传动构件带來的额外转矩不可忽略，在进行设计时应多加注意。山于计算转矩较为繁琐，在实际应用中可根据系统机构大致估算所需转矩。下而列出一些电机转速在8转/秒以内匹配成功率较高的应用（滚

7、珠螺杆传动），供大家参考。负载（公斤）103050100电机保1.36.01227