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1、如何选择合适的步进电机1. 负载分类:(1)Tf力矩负载:Tf = G·r G 重物重量 r 半径 (2)TJ惯性负载:J = M(R12+R22)/ 32 (Kg·cm)M:质量R1:外径R2:内径TJ = J·dw/dt dw/dt 为角加速度 2.力矩曲线图的说明 力矩曲线图是步进电机输出特性的重要表现,以下是我们对其中关键词语的解释。 说明:1. 工作频率点: 表示步进电机在该点的转速值。单位:Hzn=*Hz / (360*D)n 转/秒Hz 该点的频率值D 电路的
2、细分值, 步进电机的步距角例:1.8步进电机,在1/2细分驱动的情况下(即每步0.9)500Hz 时,其速度是 1.25转/秒2. 起动区域: 步进电机可以直接起动或停止的区域。3. 运行区域: 在这个区域里,电机不能直接运行,必须先要在起动区域 内起动,然后通过加速的方式,才能到达该工作区域内。同样,在该区域内,电机也不能直接制动,否则就会造成失步,必须通过减速的方式到起动区域内,在进行制动。4. 最大起动频率点:步进电机在空载情况下,最大的直接起动速度点。5. 最大运行频率点:步进电机在空载情况下,可以达到的最大的运行速度点。6. 起动力矩:步进电机在特定的工作频率点下,直接起动可带动的最
3、大力矩负载值。7. 运行力矩:步进电机在特定的工作频率点下,运行中可带动的最大力矩负载值。由于运动惯性的原因,所以,运行力矩要比起动力矩大。 3 加速和减速运动的控制 当一个系统的工作频率点在力矩曲线图的运行区域内时,如何在最短的时间内加速,减速就成了关键。如下图示,步进电机的动态力矩特性一般在低速时为水平直线状,在高速时,由于电感的影响,很快下滑。 (1)直线加速运动 已知电机负载为TL,要从F0 在最短时间tr内加速到F1,求tr 和 加速脉频率F(t)A确定TJ,一般TJ =70% Tm。Btr = 1.8*10-5*J*(F1-
4、F0)/ (TJ-TL)C.()() , 0 < t < tr ()指数加速运动 已知电机负载为TL,要从F0 在最短时间tr内加速到F1,求tr 和 加速脉频率F(t)A.确定TJ,一般TJ =70% Tm,TJ =70% Tm,TL=60%Tm1Btr = F4*ln(TJ0-TL)/(TJ1-TL)C.()F2*1-e(-t/F4) , 0 < t < tr 其中,F2=(TL-TJ0)*(F1-F0)/(TJ1-TJ0)F4=1.8*10-5*J*F2 /( TJ0-TL) J 为电机转子和负载的转动惯量,为每一步的度数,整步运行时为电机步距角。至于减速的控制,只要将上诉的加速脉频率反过来进行即可。 4 振动和噪音 一般来说,步进电机在空载运行时,在200pps左右会有一个很严重的振动,甚至会产生失步的现象,这是由于电机转子是一个有质量的物体,当电机运行的频率接近到转子的固有频率,振动就产生了,一般有几种解决的办法:1. 避开振动区,使电机的工作频率不在这个范围内。2.
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