2020-02-17 15:43:49 Editor:小编
In the selection of stepper motor when we need to calculate the relevant data, although there are a lot of relevant methods on the web page and books, but the concise, easy to understand the stepper motor selection calculation method is still limited, Kaifu engineers in the training specifically sorted out for use.
Stepper motor selection calculation mainly involves two elements: 1 is torque, 2 is inertia, the following calculation method is given:
1、负载力矩
运行力矩（摩擦力矩） 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） 考虑到计算误差和装配精度，应保证2倍安全率 必要转矩MB=2M 马达选型时，必要转矩必须在马达运行曲线以下 |
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滚珠螺杆驱动 | |
Mf=(1/η+μ0/3)FPB/(2π) F=FA+mg(sinα+μcosα) Mf：负载运行力矩（N.m） FA：负载外力（N） PB：螺杆螺距（m/rev） α:螺杆水平时为0，垂直时为90度 η：效率（0.9）； μ：滑动面摩擦系数（0.05） μ0：预压螺帽内部摩擦系数（0.2—0.3） m：负载总质量（kg） |
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直线运动 | |
Mf=FD/(2ηi) F=FA+mg(sinα+μcosα) Mf：负载运行力矩（N.m） FA：负载外力（N） D：终端滚轮直径（m） i：减速比（机构的减速比，不是马达减速比） α:水平运行时为0，垂直时为90度 η：效率（0.9）； μ：滑动面摩擦系数 m：负载总质量（kg） |
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旋转机构驱动时，运行力矩极小，可忽略 | |
加速力矩 Ma=2（Jm+Jt）×π × V/t Ma：负载加速力矩（N.m） Jm：马达转子转动惯量（kg.m2） Jt：负载转动惯量（kg.m2） V：运行目标速度（rps） t：加速时间（s） 从公式可看出，加速力矩跟负载转动惯量以及加速度成正比，加速度可根据需要设置，重点在于负载转动惯量的计算 | |
滚珠螺杆驱动 | |
Jt=1/2*maR2+m(PB/(2π))2 Jt：负载转动惯量（ kg.m2 ） ma：螺杆质量（kg） R：螺杆半径（m） m：负载总质量（kg） PB：螺杆螺距（m/rev） |
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直线运动 | |
Jt=m(A/(2π))2 Jt：负载转动惯量（ kg.m2 ） m：负载总质量（kg） A：电机转动一周负载移动量（m） |
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旋转机构 | |
Jt=1/2*mR2 Jt：负载转动惯量（ kg.m2 ） m：负载总质量（kg） R：旋转机构半径（m） 上式为旋转轴通过重心的计算方法，当旋转轴不通过重心时，如机械手等 J=1/12m(A2+B2)+ml2 X0轴为物体重心，X为旋转轴 l=X轴和X0轴的距离（m） |
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2、惯量匹配
a.负载转动惯量不应超过马达转动惯量10倍 |
惯性比大时，起动、停止抖动 |
b.惯量比过大时，则起动、停止时的过冲和回冲亦变大，因而会影响起动、稳定时间 | |
c.当负载惯量过大时，需减小加载到马达转轴的惯量 | |
减小负载&转子惯量比的方法： a.改变负载驱动方式 驱动相同负载，滚珠螺杆驱动与同步轮拖动相比，转动惯量会小很多 b.在马达转轴和负载连接时增加减速机构 增加一个1：3的减速机构，加载到马达上的转动惯量将会成平方的降低，变为原负载转动惯量的1/9 c.选用减速机型步进电机 使用1：10减速步进电机时，能驱动的负载转动惯量将成平方增加，变为原负载惯量的100倍，此方法最常用 | |
步进电机在选型时理论上来讲可以根据书本公式来计算的，但根据我们对不同结构、负载及相关因素的考虑，在实际应用中，我们将步进电机选型计算方法给予了改进，如有疑问的朋友们，可以相互探讨交流！
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