大扭矩步進電機(步進電機扭矩計算公式)

計算步進電機輸出軸的慣性矩和轉矩：

力矩=力*力臂磨損的車輪長度為5厘米，車輪半徑可計算為0.8厘米。所需扭矩=20 * 0.8=16kg.cm。將舉起重物所需的速度轉換成RPM（每分鐘轉數）的速度單位

您可以使用重要的參數來選擇電動機，因此只需要找到一個可以在所需速度下輸出16kg.cm扭矩的步進電動機即可。好將安全系數乘以1.2，輸出扭矩應達到約20kg.cm。

在選擇功率步進電機時，應估計機床負載的負載慣量和機床所需的啟動頻率，以使其與步進電機的慣量頻率特性相匹配，并且要有一定的余量以使其高。速度連續的工作頻率可以滿足機床的快速移動需求。

要選擇步進電機，需要進行以下計算。

（1）齒輪減速比計算

根據所需的脈沖當量，齒輪減速比i的計算方法如下。

i=（φ.S）/（360.Δ）（1-1），其中步進電機的φ步進角（o /脈沖）

S －－-螺距（mm）

Δ－－-（毫米/脈沖）

（2）計算轉換為電機軸的工作臺，螺桿和齒輪的慣性Jt。

Jt=J1 +（1/i2）[（J2 + Js）+ W/g（S /2π）2）（1-2）

慣性公式（Kg.cm.s2）轉換為Jt電機軸

J1，J2-齒輪慣性（Kg.cm.s2）

Js －－－－螺絲慣量（Kg.cm.s2）W －－-工作臺重量（N）

S －－-螺距（厘米）

（3）電機輸出總轉矩M的計算

M=Ma + Mf + Mt（1-3）

Ma=（Jm + Jt）.n/T×1.02×10ˉ2（1-4）

在公式Ma －－-電動機啟動加速轉矩（N.m）

Jm，Jt電動機的自慣性和負載慣性（Kg.cm.s2）

n －－-電動機應達到的轉速（r/min）

T －－-電機加速時間（s）

Mf=（u.W.s）/（2πηi）×10ˉ2（1-5）

Mf －－-電動機轉矩轉換為導軌的摩擦力（N.m）

u －－-摩擦系數

η－－-傳輸效率

Mt=（Pt.s）/（2πηi）×10ˉ2（1-6）

Mt －－-將切削力轉換為電動機扭矩（N.m）

鉑－－-切削力（N）

（4）估計負載啟動頻率。由數控系統控制的電動機的起動頻率與負載轉矩和慣性有很大關系。估算公式為

fq=fq0 [（1-（Mf + Mt））/Ml÷（1 + Jt/Jm）] 1/2（1-7）

公式中，fq －－-負載開始頻率（Hz）

fq0 －－-空載開始頻率

由起動頻率（N.m）的轉矩-頻率特性確定的Ml電動機輸出轉矩

如果無法準確確定負載參數，則可以根據fq=1/2fq0進行估算。

（5）計算工作頻率和加速時間。由于電動機的輸出轉矩隨著頻率的增加而減小，因此，高頻率下的轉矩-頻率特性的輸出轉矩必須能夠以足夠的余量來驅動負載。

（6）負載轉矩和靜態轉矩Mmax?？梢愿鶕剑?-5）和（1-6）計算出負載扭矩。當電動機處于進給速度時，由轉矩-頻率特性確定的電動機輸出轉矩大于總和。有Mf和Mt，以及邊距。通常，Mf和Mt的總和應小于（0.2至0.4）Mmax。