如何選擇合適的步進(jìn)電機(jī)
1. 負(fù)載分類:
(1)Tf力矩負(fù)載: Tf = G·r G 重物重量 r 半徑
(2)TJ慣性負(fù)載: J = M(R12+R22)/ 32 (Kg·cm) M:質(zhì)量 R1:外徑 R2:內(nèi)徑 TJ = J·dw/dt dw/dt 為角加速度
2.力矩曲線圖的說明 力矩曲線圖是步進(jìn)電機(jī)輸出特性的重要表現(xiàn),以下是我們對其中關(guān)鍵詞語的解釋。
說明: 1. 工作頻率點(diǎn): 表示步進(jìn)電機(jī)在該點(diǎn)的轉(zhuǎn)速值。單位:Hz n=Θ*Hz / (360*D) n 轉(zhuǎn)/秒 Hz 該點(diǎn)的頻率值 D 電路的細(xì)分值, Θ 步進(jìn)電機(jī)的步距角 例:1.8步進(jìn)電機(jī),在1/2細(xì)分驅(qū)動的情況下(即每步0.9)500Hz 時,其速度是 1.25轉(zhuǎn)/秒 2. 起動區(qū)域: 步進(jìn)電機(jī)可以直接起動或停止的區(qū)域。 3. 運(yùn)行區(qū)域: 在這個區(qū)域里,電機(jī)不能直接運(yùn)行,必須先要在起動區(qū)域 內(nèi)起動,然后通過加速的方式,才能到達(dá)該工作區(qū)域內(nèi)。同樣,在該區(qū)域內(nèi),電機(jī)也不能直接制動,否則就會造成失步,必須通過減速的方式到起動區(qū)域內(nèi),在進(jìn)行制動。 4. 最大起動頻率點(diǎn):步進(jìn)電機(jī)在空載情況下,最大的直接起動速度點(diǎn)。 5. 最大運(yùn)行頻率點(diǎn):步進(jìn)電機(jī)在空載情況下,可以達(dá)到的最大的運(yùn)行速度點(diǎn)。 6. 起動力矩:步進(jìn)電機(jī)在特定的工作頻率點(diǎn)下,直接起動可帶動的最大力矩負(fù)載值。 7. 運(yùn)行力矩:步進(jìn)電機(jī)在特定的工作頻率點(diǎn)下,運(yùn)行中可帶動的最大力矩負(fù)載值。由于運(yùn)動慣性的原因,所以,運(yùn)行力矩要比起動力矩大。 3 加速和減速運(yùn)動的控制 當(dāng)一個系統(tǒng)的工作頻率點(diǎn)在力矩曲線圖的運(yùn)行區(qū)域內(nèi)時,如何在最短的時間內(nèi)加速,減速就成了關(guān)鍵。 如下圖示,步進(jìn)電機(jī)的動態(tài)力矩特性一般在低速時為水平直線狀,在高速時,由于電感的影響,很快下滑。
(1)直線加速運(yùn)動
已知電機(jī)負(fù)載為TL,要從F0 在最短時間tr內(nèi)加速到F1,求tr 和 加速脈頻率F(t) A.確定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)指數(shù)加速運(yùn)動
已知電機(jī)負(fù)載為TL,要從F0 在最短時間tr內(nèi)加速到F1,求tr 和 加速脈頻率F(t) A.確定TJ0,TJ1一般TJ0 =70% Tm0,TJ1 =70% Tm1,TL=60%Tm1 B.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 為電機(jī)轉(zhuǎn)子和負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量,Θ為每一步的度數(shù),整步運(yùn)行時為電機(jī)步距角。 至于減速的控制,只要將上訴的加速脈頻率反過來進(jìn)行即可。 4 振動和噪音 一般來說,步進(jìn)電機(jī)在空載運(yùn)行時,在200pps左右會有一個很嚴(yán)重的振動,甚至?xí)a(chǎn)生失步的現(xiàn)象,