【正文】 較為繁瑣，在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)件大致估算所需轉(zhuǎn)矩。參考數(shù)據(jù) 電機(jī)選取據(jù)V1=900RPM（若是兩相電機(jī)，其脈沖頻率為3000），Tk=（牛*米）查找選型手冊(cè)，找出合適電機(jī)5. =+(+)*314/2+*314=++=(牛*米)考慮到其他因素的影響，將其乘上一系數(shù)K，此系數(shù)請(qǐng)一實(shí)際情況斟酌選取。 計(jì)算電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tm=T/I21+(I0+I1)ξ/I21+I2*ξ I2=（）2. =（）同里可分別求得Z1和Z2的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，假定求得Z1轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ρ為密度 計(jì)算傳動(dòng)構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量滾珠螺桿傳動(dòng)慣量： 計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩假設(shè)系統(tǒng)力學(xué)模型如下圖所示：已知條件如下：所用絲桿為滾珠螺桿，直徑D=20mm，長(zhǎng)度L=1米負(fù)載P=50KG，Z1,Z2為傳動(dòng)齒輪，Z1分度圓直徑為d1=200mm，Z2分度圓直徑為d1=100mm，寬度為2厘米；μ為摩擦系數(shù)，在此設(shè)其為μ=電機(jī)起動(dòng)速度V0=300RPM,運(yùn)行速度V1=900RPM,加速時(shí)間t=200ms。 由于電機(jī)直接與外界負(fù)載相關(guān)聯(lián)，因此，可以先從電機(jī)著手。在此介紹一些有關(guān)選型的事項(xiàng)，供大家參考。選型指導(dǎo)步進(jìn)電機(jī)（尤其是反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)）都有低頻振蕩的特點(diǎn)，如果您的電機(jī)需要工作在低頻共振區(qū)工作（如走圓弧），則細(xì)分驅(qū)動(dòng)器是很好的選擇。2. 采用細(xì)分的驅(qū)動(dòng)方式，使原來1步完成的動(dòng)作分幾步完成，減少振動(dòng)，一般半步運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)的力矩比整步時(shí)少15%，采用正弦波電流控制時(shí)，力矩減小為30%（四）選型原則 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。 （1）直線加速運(yùn)動(dòng) 已知電機(jī)負(fù)載為TL，要從F0 在最短時(shí)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。 3 加速和減速運(yùn)動(dòng)的控制 當(dāng)一個(gè)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(shí)，如何在最短的時(shí)間內(nèi)加速，減速就成了關(guān)鍵。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(dòng)的最大力矩負(fù)載值。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)。同樣，在該區(qū)域內(nèi)，電機(jī)也不能直接制動(dòng)，否則就會(huì)造成失步，必須通過減速的方式到起動(dòng)區(qū)域內(nèi)，在進(jìn)行制動(dòng)。單位：Hzn=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：，在1/2細(xì)分驅(qū)動(dòng)的情況下（）500Hz 時(shí)，其速度是 2. 起動(dòng)區(qū)域： 步進(jìn)電機(jī)可以直接起動(dòng)或停止的區(qū)域。dw/dt dw/dt 為角加速度 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(duì)其中關(guān)鍵詞語的解釋。（2）TJ慣性負(fù)載：　　J = M（R12+R22）/ 32 （Kgr 　　G 重物重量 r 半徑在電機(jī)選型過程中，必須首先計(jì)算出負(fù)載通過機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)電機(jī)軸的折算扭矩（T折），下面就幾中常見的機(jī)械傳動(dòng)方式介紹折算扭矩（T折）的計(jì)算過程。負(fù)載力矩可按式（15）和式（16）計(jì)算，電機(jī)在最大進(jìn)給速度時(shí)，由矩頻特性決定的電機(jī)輸出力矩要大于Mf與Mt之和，并留有余量。由于電機(jī)的輸出力矩隨著頻率的升高而下降，因此在最高頻率 時(shí)，由矩頻特性的輸出力矩應(yīng)能驅(qū)動(dòng)負(fù)載，并留有足夠的余量。數(shù)控系統(tǒng)控制電機(jī)的啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩和慣量有很大關(guān)系，其估算公式為 fq=fq0[(1(Mf+Mt))/Ml）247。 選擇步進(jìn)電機(jī)需要進(jìn)行以下計(jì)算： （1）計(jì)算齒輪的減速比 根據(jù)所要求脈沖當(dāng)量，齒輪減速比i計(jì)算如下: i=()/() (11) 式中φ 步進(jìn)電機(jī)的步距角（o/脈沖） S 絲桿螺距（mm) Δ(mm/脈沖） （2）計(jì)算工作臺(tái)，絲桿以及齒輪折算至電機(jī)軸上的慣量Jt。精度是由電機(jī)的固有特性所決定。在機(jī)械傳動(dòng)過程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量，一是可以改變絲桿的導(dǎo)程，二是可以通過步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)來完成。一般地說最大靜力矩Mjmax大的電機(jī)，負(fù)載力矩大。而在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可靠。并聯(lián)接法一般在電機(jī)轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合使用(又稱高速接法),因而電機(jī)發(fā)熱較大. 混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的供電電源電壓一般是一個(gè)較寬的范圍(比如IM483的供電電壓為12～48VDC),高或響應(yīng)要求較快,那么電壓取值也高,但注意電源電壓的紋波不能超過驅(qū)動(dòng)器的最大輸入電壓,否則可能損壞驅(qū)動(dòng)器. ,電源電流一般可～。,還取決于細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分電流。的兩相混合式步進(jìn)電機(jī),如果細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置為4,那么電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)分辨176。 ,幾乎可以完全克服震動(dòng)和噪聲,但成本較高。 ,這是最常用的,最簡(jiǎn)便的方法。一般來講,磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上,有的甚至高達(dá)攝氏200度以上,所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏8090度完全正常. 當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)。混:度而五相步進(jìn)角一般為 . (HOLDING TORQUE) 保持轉(zhuǎn)矩(HOLDING TORQUE)是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩.它是步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一,機(jī)的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減,輸出功率也隨速度的增大而變化,所以保持轉(zhuǎn)矩就,在沒有特殊說. TORQUE DETENT TORQUE 是指步進(jìn)電機(jī)沒有通電的情況下,定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩. DETENT TORQUE 在國(guó)內(nèi)沒有統(tǒng)一的翻譯方式,容易使大家產(chǎn)生誤解。同時(shí)您可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的. 步進(jìn)電機(jī)分三種:永磁式(PM) ,反應(yīng)式(VR)和混合式(HB)永磁式步進(jìn)一般為兩相,轉(zhuǎn)矩和體積較小, 或15度。 應(yīng)遵循先選電機(jī)后選驅(qū)動(dòng)的原則。 電機(jī)不應(yīng)在振動(dòng)區(qū)內(nèi)工作，如若必須可通過改變電壓、電流或加一些阻尼的解決。 電機(jī)在較高速或大慣量負(fù)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(jī)不失步，二可以減少噪音同時(shí)可以提高停止的定位精度。 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(dòng)電壓伏值 ，可根據(jù)驅(qū)動(dòng)器選擇驅(qū)動(dòng)電壓（建議：57BYG采用直流24V36V，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(dòng)外也可以采用其他驅(qū)動(dòng)電源， 不過要考慮溫升。米 P=2πfM/400(半步工作） 其中f為每秒脈沖數(shù)（簡(jiǎn)稱PPS) (二）、應(yīng)用中的注意點(diǎn) 步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于低速場(chǎng)合每分鐘轉(zhuǎn)速不超過1000轉(zhuǎn)，（)，最好在10003000PPS(）間使用，可通過減速裝置使其在此間工作，此時(shí)電機(jī)工作效率高，噪音低。M Ω=2π直接起動(dòng)時(shí)（一般由低速）時(shí)二種負(fù)載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。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。（五相電機(jī)）、（二、四相電機(jī)）、（三相電機(jī)）等。 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(gè)當(dāng)量電機(jī) 應(yīng)走多少角度（包括減速）。 四、步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用 （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。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，力距越大則要求電機(jī)的電流越大，驅(qū)動(dòng)電源的電壓越高。 為盡量提高電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能，將信號(hào)分配、功率放大組成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源。平均電流越大電機(jī)力矩越大，要達(dá)到平均電流大這就需要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)盡量克服電機(jī)的反電勢(shì)。 功率放大 功率放大是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)最為重要的部分。 信號(hào)分配 我廠生產(chǎn)的感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)以二、四相電機(jī)為主，二相電機(jī)工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為,；二相八拍為,。 三、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)組成 使用、控制步進(jìn)電機(jī)必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如下： 脈沖信號(hào)的產(chǎn)生。 電機(jī)的共振點(diǎn)： 步進(jìn)電機(jī)均有固定的共振區(qū)域，二、四相感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)的共振區(qū)一般在180250pps之間（）或在400pps左右（），電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓越高，電機(jī)電流越大，負(fù)載越輕，電機(jī)體