(一)步進(jìn)電機的選擇
步進(jìn)電機有步距角(涉及到相數)、靜轉矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定,步進(jìn)電機的型號便確定下來(lái)了。
1、步距角的選擇
電機的步距角取決于負載精度的要求,將負載的最小分辨率(當量)換算到電機軸上,每個(gè)當量電機應走多少角度(包括減速)。電機的步距角應等于或小于此角度。目前市場(chǎng)上步進(jìn)電機的步距角一般有0.36度/0.72度(五相電機)、0.9度/1.8度(二、四相電機)、1.5度/3度 (三相電機)等。
2、靜力矩的選擇
步進(jìn)電機的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定,我們往往先確定電機的靜力矩。靜力矩選擇的依據是電機工作的負載,而負載可分為慣性負載和摩擦負載二種。單一的慣性負載和單一的摩擦負載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)(一般由低速)時(shí)二種負載均要考慮,加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負載,恒速運行進(jìn)只要考慮摩擦負載。一般情況下,靜力矩應為摩擦負載的2-3倍內好,靜力矩一旦選定,電機的機座及長(cháng)度便能確定下來(lái)(幾何尺寸)
3、電流的選擇
靜力矩一樣的電機,由于電流參數不同,其運行特性差別很大,可依據矩頻特性曲線(xiàn)圖,判斷電機的電流(參考驅動(dòng)電源、及驅動(dòng)電壓)
綜上所述選擇電機一般應遵循以下步驟:
4、力矩與功率換算
P= Ω·M
Ω=2π·n/60
P=2πnM/60
其P為功率單位為瓦,Ω為每秒角速度,單位為弧度,n為每分鐘轉速,M為力矩單位為牛頓·米
P=2πfM/400(半步工作)
其中f為每秒脈沖數(簡(jiǎn)稱(chēng)PPS)
二)、步進(jìn)電機應用中的注意點(diǎn)
1、步進(jìn)電機應用于低速場(chǎng)合---每分鐘轉速不超過(guò)1000轉,(0.9度時(shí)6666PPS),最好在1000-3000PPS(0.9度)間使用,可通過(guò)減速裝置使其在此間工作,此
時(shí)電機工作效率高,噪音低。
2、
步進(jìn)電機最好不使用整步狀態(tài),整步狀態(tài)時(shí)振動(dòng)大。
3、由于歷史原因,只有標稱(chēng)為12V電壓的電機使用12V外,其他電機的電壓值不是驅動(dòng)電壓伏值 ,可根據驅動(dòng)器選擇驅動(dòng)電壓(建議:57BYG采用直流24V-36V,86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V),當然12伏的電壓除12V恒壓驅動(dòng)外也可以采用其他驅動(dòng)電源, 不過(guò)要考慮溫升。
4、轉動(dòng)慣量大的負載應選擇大機座號電機。
5、電機在較高速或大慣量負載時(shí),一般不在工作速度起動(dòng),而采用逐漸升頻提速,一電機不失步,二可以減少噪音同時(shí)可以提高停止的定位精度。
6、高精度時(shí),應通過(guò)機械減速、提高電機速度,或采用高細分數的驅動(dòng)器來(lái)解決,也可以采用5相電機,不過(guò)其整個(gè)系統的價(jià)格較貴,生產(chǎn)廠(chǎng)家少,其被淘汰的說(shuō)法是外行話(huà)。
7、電機不應在振動(dòng)區內工作,如若必須可通過(guò)改變電壓、電流或加一些阻尼的解決。
8、電機在600PPS(0.9度)以下工作,應采用小電流、大電感、低電壓來(lái)驅動(dòng)。
9、應遵循先選電機后選驅動(dòng)的原則。