一、步進(jìn)電機(jī)的選擇
步進(jìn)電機(jī)有步距角(涉及到相數(shù))、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定,步進(jìn)電機(jī)的型號便確定下來了。
1、步距角的選擇
電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求,將負(fù)載的最小分辨率(當(dāng)量)換算到電機(jī)軸上,每個當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度(包括減速)。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。目前市場上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有0.36度/0.72度(五相電機(jī))、0.9度/1.8度(二、四相電機(jī))、1.5度/3度(三相電機(jī))等。
2、靜力矩的選擇
步進(jìn)電機(jī)的動態(tài)力矩一下子很難確定,我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載,而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動時(一般由低速)時二種負(fù)載均要考慮,加速起動時主要考慮慣性負(fù)載,恒速運行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下,靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好,靜力矩一旦選定,電機(jī)的機(jī)座及長度便能確定下來(幾何尺寸)
3、電流的選擇
靜力矩一樣的電機(jī),由于電流參數(shù)不同,其運行特性差別很大,可依據(jù)矩頻特性曲線圖,判斷電機(jī)的電流(參考驅(qū)動電源、及驅(qū)動電壓)
4、力矩與功率換算
步進(jìn)電機(jī)一般在較大范圍內(nèi)調(diào)速使用、其功率是變化的,一般只用力矩來衡量,力矩與功率換算如下:
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(zhuǎn)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(shù)(簡稱pps)
二、應(yīng)用中的注意點
1、步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于低速場合---每分鐘轉(zhuǎn)速不超過1000轉(zhuǎn),(0.9度時6666pps),最好在1000-3000pps(0.9度)間使用,可通過減速裝置使其在此間工作,此時電機(jī)工作效率高,噪音低。
2、步進(jìn)電機(jī)最好不使用整步狀態(tài),整步狀態(tài)時振動大。
3、由于歷史原因,只有標(biāo)稱為12v電壓的電機(jī)使用12v外,其他電機(jī)的電壓值不是驅(qū)動電壓伏值 ,可根據(jù)驅(qū)動器選擇驅(qū)動電壓(建議:57byg采用直流24v-36v,86byg采用直流50v,110byg采用高于直流80v),當(dāng)然12伏的電壓除12v恒壓驅(qū)動外也可以采用其他驅(qū)動電源,不過要考慮溫升。
4、轉(zhuǎn)動慣量大的負(fù)載應(yīng)選擇大機(jī)座號電機(jī)。
5、電機(jī)在較高速或大慣量負(fù)載時,一般不在工作速度起動,而采用逐漸升頻提速,一電機(jī)不失步,二可以減少噪音同時可以提高停止的定位精度。
6、高精度時,應(yīng)通過機(jī)械減速、提高電機(jī)速度,或采用高細(xì)分?jǐn)?shù)的驅(qū)動器來解決,也可以采用5相電機(jī),不過其整個系統(tǒng)的價格較貴,生產(chǎn)廠家少,其被淘汰的說法是外行話。