直流力矩电机选型专用资料
直流力矩电机选型及应用
2012版
定兴县宇捷直流力矩电机制造有限公司
王东立
2012-02-29
永磁式直流力矩电动机是属于直流伺服电机的一类，被广泛应用于高速定位系统、低速大扭矩转速控制系统、最佳扭矩在高速度的定位，速度，或张紧系统。
1、直流力矩电机的特点：
?外形为扁平的盘型，直径达而长短；
?可以为理想的定位和速度控制系统提供超低转速和高扭矩，或高的响应速度和最佳转矩；?无框安装模式和可选的大的转矩范围；
?高转矩惯量比，快速启动/停止和高加速度；?高转矩功率比，低功率输入要求；
?低电气时间常数为优良的命令响应所有运行速度；?线性转矩响应输入电流和速度，没有死角；?长期运行可靠性；
?精度高，即使在极低转速也无需齿轮系统；?运行安静、平稳
?设计紧凑、适应性强；
?可按要求设计包括永磁材料，叠片槽数，铁芯厚度，供电电压等。
2、直流力矩电机的主要名词解释、及与一般直流电机的区别：
1.主要名词解释：
1、峰值堵转转矩：直流力矩电动机受永磁材料去磁限制的最大电流时，所获得的有效转矩，一般表示为Mf ，单位为N.m ；
2、峰值堵转电压：直流力矩电机产生峰值堵转转矩时施加在电机两端的电压，一般表示为Uf ，单位为V ；
3、峰值堵转电流：直流力矩电机产生峰值堵转转矩时的电枢电流，一般表示为If ，单位为A ；
4、峰值堵转控制功率：直流力矩电动机产生峰值堵转转矩时的控制功率，一般表示为Pf ，单位为W ；
5、连续堵转转矩：直流力矩电机在某一堵转状态下其稳定温升不超过允许值，并可以长期工作，此状态下产生的转矩被称为连续堵转转矩，一般表示为Mn ，单位为N.m ；
6、连续堵转电压：直流力矩电机产生连续堵转转矩时施加在电机两端的电压，一般表示为Un ，单位为V ；
7、连续堵转电流：直流力矩电机产生连续堵转转矩时的电枢电流，一般表示为In ，单位为A ；8、连续堵转控制功率：直流力矩电动机产生连续堵转转矩时的控制功率，一般表示为Pn ，单位为W ；
9、最大空在转速：直流力矩电机被施加峰值堵转电压，并不连接负载时的空载转速；一般表示为max o n ，单位为r/min 或rpm ；
10、转矩波动系数：直流力矩电机转子一周范围内，输出堵转转矩的最大值与最小值只差与其最大值与最小值之和之比，用%表示，
11、转矩灵敏度：直流力矩电机的峰值堵转转矩与峰值堵转电流之比，即每安培电流产生的转矩，一般表示为Kt ，单位为N.m/A ；
2.与一般直流电机的区别
选用直流力矩电机并非象普通直流电机那样，按额定功率来选用，而是要按力矩电机
的堵转转矩和转速、负载的工作点来选用。
n
I P n
n —转速M —转矩
I —电枢电流
P 2—输出功率η—效率
P n —额定输出功率
图1 永磁直流电动机工作特性
图中：
图1为普通直流电机的工作特性，其额定输出功率Pn 在接近最大效率处，选用时应按Pn 选择电动机的规格，并应留有一定的余量。
对于直流力矩电机，首先根据电机规格表中的峰值堵转转矩和最大空载转速作出转速—转矩特性，再根据连续堵转转矩指标作出连续工作区，被选电机的峰值堵转转矩必须大于最大负载转矩，（包括摩擦转矩和加速转矩），并留有足够的余量，而对应连续工作区的转矩、转速又能满足负载工作点长期运行的要求。同时电机的外形安装尺寸和重量也应符合要求。
永磁直流力矩电动机的工作特性见图2。
n0m a
n
l
图2永磁直流力矩电动机的转速—转矩特性和连续工作区
图中：
M f—峰值堵转转矩n0max—最大空载转速
M l—连续堵转转矩U f—峰值堵转电压
n0—对应连续堵转电压时的空载转速
3.四象限运行
由于直流力矩电机独特的性能，在不同的应用场合又可以以不同的状态运行，在有些特殊场合甚至可以在四象限内交替运行。图3
为：永磁直流力矩电动机的运行特性。
图3表示力矩电机的运行特性。图上是由一系列速度-转矩特性所组成。水平轴代表转矩，垂直轴代表转速，每一斜线代表某一电压下的速度-转矩曲线。这组曲线可以提供直流力矩电机在任何速度、转矩或外加电压（正负均可）情况下工作点的情况（4象限运行）。标有4个双曲线以外的区域为换向不良区。
（*不良换向区也可以通过改善措施如采用虚槽、适当减小电刷宽度等来缩小。）
图中：Ⅰ象限——正向转矩、正向转速，为电动运行状态。
Ⅲ象限——负向转矩、负向转速，电压为负，亦为电动运行状态。
Ⅱ象限——负向转矩、正向转速，为发电运行状态或制动运行状态。相当于电
机被外机械拖动超过给定控制电压方向的转速；或大于电机负向转
矩而拖动电机正向旋转。
Ⅳ象限——正向转矩、负向转速，为制动运行状态或发电运行状态。相当于负
载大于电机堵转转矩而拖动电机反向旋转；或在负向电压下拖动电
机超过给定控制电压方向的转速。
根据以上直流力矩电机的四象限运行特性就可以灵活地选用电机以适应各种系统运行状态。
4.开环宇闭环
开环控制：只对电机电枢两端的电压进行控制，对电机运行情况无检测环节；控制精度和抑制干扰的特性都比较差。
闭环控制：闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用电机输出量同反馈（测速发电机、光电编码器、旋转变压器、高精度电位计等）的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。反馈，通过反馈建立起输入（原因）和输出（结果）的联系。使控制器可以根据输入与输出的实际情况来决定控制策略，以便达到预定的系统功能。根据反馈在系统中的作用与特点不同可以分正反馈和负反馈两种，这里不做过多介绍。
应用直流力矩电机只是在某些要求不高的场合采用开环运行，即简单地加以一定控制电压使电机运转，或采用功率驱动器和脉宽调制调速，但没有闭环反馈量，由于电机本身的转矩波动和负载的外来干扰转矩的影响，如负载自身的传动摩擦和振动，因而不可能达到高精度、低转速平稳运行的目的。直流力矩电机主要用于直接驱动闭环控制伺服系统中（位置系统和速度系统）。
开环控制:
负载
机
负载
机
图4开环控制示意图
闭环控制:
载
控制信号机
器
图5闭环控制示意图
3、直流力矩电机的选用实例
1.一般参数的计算及相互关系
在计算力矩电机各参数时个参数之间的关系如下：
电压与转速成正比，电流与转矩成正比，同一电压下转速与转矩成反比；
在不同电压下计算转速时计算方法如下：实例：
计算方法如下：
最大空载转速
峰值堵转电压运行电压
×=
n =10÷27×1400=518r/min
计算10V 时堵转转矩：
计算方法如下：
峰值堵转转矩
峰值电压运行电压
=
M =10÷27×0.314=0.1163N.m
27V 转速100转时的转矩和电流：计算方法如下：峰值堵转转矩
）最大空载转速
运行转速
（×?
=1M 计算方法如下：峰值堵转电流
）最大空载转速
运行转速
（×?
=1I M=（1-100÷1400）×0.314=0.2915N.m Ｉ=（1-100÷1400）×1.79=1.66A 已知转矩或电流计算转速：计算方法如下：最大空载转速
）电流
峰值堵转转矩转矩
已知电流（×?
=//1n
2.张力系统选型实例：
材料张力F为：20牛；所需卷绕线速度V为：60米/分；初始卷绕半径A为0.05米；卷绕最大半径B为0.25米；求对应的力矩电机特性曲线。
1.首先计算出我们已知的转矩和转速点，转矩点：M1（初始卷绕半径为0.05米时产生的转矩），M2
（卷绕最大半径为0.25米时产生的转矩）,转速点：N1（卷绕线速度为：60米/分时，初始卷绕半径为0.05米时所需的转速），N2（卷绕线速度为：60米/分时，卷绕最大半径为0.25米时所需的转速），具体计算方法如下：根据：转矩（M）=拉力或张力（F）·半径（R）得出：
M1=F·A =20*0.05=1N·m M2=F·B=24*0.25=6N·m
根据：转速（N）=
）
卷绕半径（π）
线速度（R 2 V ??得出：
N1=
A 2 V ??π=0.05
14.32
60??=191r/min
N2=
B 2 V ??π=0.25
14.32
60??=38.2r/min
计算出M1、M2、N1、N2后，可以根据以下公式得出这两组参数所对应的此电压下的最大空载转速（Nomax）和最大堵转转矩(Mmax)：根据公式：Nomax=
1
22
112M M N M N M ????得出：
Nomax=
1
42
.3811916????=221.56r/min
根据公式：Mmax =1
Nomax Nomax
1
N M ?得出：
Mmax =191
221.56221.56
1?×
=7.25N·m
最后得出：M4=7.25N·m M3=0N·m
N4=0r/min N3=221.56r/min
有以上两组参数可以算出实际工作曲线的工作电压。
V=
E O V N N 3=30300
2.229×=20.6V 根据M4=7.25N·m，N3=221.56r/min，及MF=11N·m，NO=300r/min可计算出tgα，tgα1，
tgα转换为较度为：6.40，tgα1转换为角度为：5.710，tgα〉tgα1，可得出，实际工作曲线角度小于130LYX05电机的记下特性曲线角度，在卷绕过程中，同样转速下，电动机本身输出转矩大于所需转矩，工件会越绕越紧。若tgα=tgα1，则卷绕状态为理想状态。
型号
峰值堵转
最大空载连续堵转转矩电流电压功率转速
转矩
电流电压功率质量（N·M）
（A）（V）（W）（r/min）（N·M）（A）（V）（W）（kg）130LYX05
11
15
27
405
300 4.85
6.25
11.25
70.3125
4.8
表1
各型号安装详细参数及安装尺寸请登录：https://www.360docs.net/doc/4416490495.html,
型号
峰值堵转最大
空载
转速
连续堵转
转矩电流电压功率转矩电流电压功率N.M A V r/min N.m A V W
≥±12.5%±12.5%≤≥±12.5
%
±12.5%
45LYX010.227.71292.433000.064 2.26 3.537.8 45LYX020.22 3.42791.833000.064 1.007.947.94 45LYX030.449.712116.427000.13 2.85 3.5310 45LYX040.44 5.627151.227000.13 1.657.9413.1 NH50LYX-M0.
3-E24
0.3 3.42481.622000.1 1.1589.2 NH50LYX-M0.
35-E27
0.35 3.72710025000.13 1.371013.7 NH50LYX-M0.
3-E12
0.3 6.81281.622000.1 2.349.2
55LYX030.84111213215000.28 3.7414.8 55LYX040.84 5.627151.215000.28 1.87916.8
70LYX010.5 3.827102.615000.2 1.51116.5 70LYX020.5 2.448115.215000.20.961918.24 70LYX03 1.2 5.82716210500.5 2.31125.3 70LYX04 1.2 3.148153.610500.5 1.21922.8 70LYX0527.427199.88900.7 2.71129.7 70LYX062 4.848129.68900.7 1.71932.3 90LYX010.7 2.52767.57500.4 1.41216.8 90LYX020.7 1.548727500.40.82016 90LYX03 2.2 6.227167.46300.85 2.51230 90LYX04 2.2 3.648172.86300.85 1.42028 90LYX05 3.2727189480 1.3 2.81233.6 90LYX06 3.2 4.248201.6480 1.3 1.62032 90LYX07 4.28.727234.9460 1.7 3.51242 90LYX08 4.2 4.448211.2460 1.7 1.82036 110LYX01 3.338.827237.6520 1.39 3.6711.2541.3 110LYX02 3.33 4.348206.4520 1.39 1.792035.8 110LYX0358.827237.6400 2.1 3.6711.2541.3 J110LYX03A5 3.7536135220 2.818 1.832.4 110LYX045 5.548264400 2.1 2.292045.8
110LYX05 6.6610.627286.2350 2.78 4.4211.2549.7 110LYX06 6.66 6.2548300350 2.78 2.62052 110LYX0710192751335047.611.2585.5 130LYX01 5.51027270420 2.3 4.1711.2546.9 130LYX02 5.5 5.8548280.8420 2.3 2.442048.8 130LYX038.2511.327305.1330 3.44 4.711.2552.9 130LYX048.25 6.748321.6330 3.44 4.72020 130LYX05111527405300 4.85 6.2511.2570.3 130LYX0611848384300 4.85 3.332066.5 160LYX0111.810.227275.4190 5.9 5.113.568.8 160LYX0211.8 5.948283.2190 5.9 2.922470.8 160LYX0323.615.127407.714011.807.5513.5101.9 160LYX0423.68.748417.614011.80 4.3524104.4 160LYX0919.654824012011.76328.886.4 160LYX05301327351120208.418151.2 NH160LYX01119272431906 5.31684.8 NH160LYX02114602401906 3.33099 NH160LYX0323.611.82731812011.8 5.913.579.65 NH160LYX0423.67.84838814011.8 3.92493.6 NH160LYX053013.52736412020918152
250LYX01309.348446.412015 4.6524111.6 250LYX02307.16042612015 3.5530106.5 250LYX036012.648604.810030 6.324151.2 250LYX046010.86064810030 5.430162 250LYX059017.54884080458.7524210 250LYX069014.56087080457.2530217.5
电机功率的正确选择
电机功率的正确选择 电机的功率．应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点： (1＞如果电机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电机长期过载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电机被烧毁。 (2)如果电机功率选得过大．就会出现“大马拉小车”现象．其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高(见表)，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。 要正确选择电机的功率，必须经过以下计算或比较： (1)对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)．可按下式计算所需电机的功率P(kw)： P=P1/n1n2 式中n1为生产机械的效率；n2为电机的效率。即传动效率。按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此．所选电机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。 例：某生产机械的功率为3．95kw．机械效率为70％、如果选用效率为0．8的电机，试求该电机的功率应为多少kw? 解:P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw 由于没有7．1kw这—规格．所以选用7．5kw的电动机。 (2)短时工作定额的电机．与功率相同的连续工作定额的电动机相比．最大转矩大，重量小，价格低。因此，在条件许可时，应尽量选用短时工作定额的电机。 (3)对于断续工作定额的电机，其功率的选择、要根据负载持续率的大小，选用专门用于断续运行方式的电机。负载持续串Fs％的计算公式为FS％＝tg/(tg+to)×100％式中tg为工作时间，t。为停止时间min；tg十to为工作周期时间min。 此外．也可用类比法来选择电机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电机的功率进行对比。具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电机，然后选用相近功率的电机进行试车。试车的目的是验证所选电机与生产机械是否匹配。验证的方法是：使电机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电机铭牌上标出的额定电流 进行对比。如果电机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大．则表明所选电机的功率合适。如果电机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右．则表明电机的功率选得过大(即“大马拉小车”应调换功率较小的电动机。如果测得的电机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上．则表明电动机的功率选得过小(即"小马拉大车")，应调换功率较大的电机. 表: 负载情况空载1/4负载1/2负载3/4负载满载 功率因数0.2 0.5 0.77 0.85 0.89 效率0 0.78 0.85 0.88 0.895
电机安装技术规范
电机安装技术规范 1?目的 规范电机选型、采购、验收、安装、维护、修理、报废七项管理职责。2?适用对象 本工艺标准适用于一般工业安装工程固定式交、直和同步电动机及其附属安装。 3准备 设备及材料要求： 电动机应有铭牌，注明制造厂名，出厂日期，电动机的型号、容量、 频率、电压、电流、接线方法、转速、温升、工作方法、绝缘等级等有关 技术数据。 电动机的容量、规格、型号必须符合要求，附件、备件齐全，并有出厂合格证及有关技术文件。 电动机的控制、保护和起动附属设备，应与电动机配套，并有铭牌， 注明制造厂名，出厂日期、规格、型号及出厂合格证等有关技术资料。 各种规格的型钢均应符合设计要求，型钢无明显的锈蚀。并有材质证明。 螺栓：除电机稳装用螺栓外，均应采用镀锌螺栓，并配相应的镀锌螺母平垫圈、弹簧垫。 作业条件： 在室外安装的电机，应有防雨措施。 电动机的基础、地脚螺栓孔、沟道、电缆管位置尺寸应符合设计质量 要求。 电动机安装场地应清理干净、道路畅通。
电动机驱动设备已安装完毕，且初检合格4操作规范 设备拆箱点件： 设备拆箱点件检查应有安装单位、供货单位、建设单位共同进行，并作好记录； 按照设备供货清单、技术文件，对设备及其附件、备件的规格、型号、数量进行详细核对； 电动机本体、控制和起动设备外观检查应无损伤及变形，油漆应完好； 电动机及其附属设备均应符合设计要求。 安装前的检查 电动机安装前应进行以下检查： 电动机应完好，不应有损伤现象。盘动转子应轻快，不应有卡阻及异 常声响。 电机的附件、备件应齐全无损伤。 电动机的安装： 电动机安装应由电工、事业部维修人员，大型电动机的安装需要搬运和吊装时应有起重工配合进行。 应审核电动机安装的位置是否满足检修操作运输的方便。 固定在基础上的电动机，一般应有不小于1.2m维护通道。 采用水泥基础时，如无要求，基础重量一般不小于电动机重量的3倍。基础各边应超出电机底座边缘100?150mm
电动机功率的选择
范例(1)TOP
负荷系数表负荷条件TOP 如何选择电机的计算公式 范例(2)TOP
电动机扭距计算 电机的“扭矩”，单位是N?m（牛米） 计算公式是T=9549 * P / n 。 P是电机的额定（输出）功率单位是千瓦（KW） 分母是额定转速n 单位是转每分(r/min) P和n可从电机铭牌中直接查到。 如果没有时间限制1000W的电动机可以拖动任何重量的物体 1.1KW的电机输出扭矩为7.2N*m，要是不经过减速要提升1T的东西是不可能的。很简单的道理你可以用P=FV/1000计算出你可以达到的最大升降速度，这里要根据你的传动装置考虑效率进去。F 单位是N，V单位是m/s，P千瓦。注意单位换算。计算下来最大升降速度为0.11m/s。 电动机的名牌上有功率P，有转速n，有功率因数cosφ一般为0.85-0.9左右，设效率为η一般为0.9左右， 设电机扭矩T 则，T=9550*P/n T---扭矩Nm P--功率KW n---转速r/min Tsav=0.5T(Ts+Tcr), Tsav：平均启动扭矩。Ts最初启动扭矩。Tcr：牵入扭矩。 电机负荷的计算方法 一、计算折合到电机上的负载转矩的方法如下： 1、水平直线运动轴： 9.8*μ·W·PB TL= 2π·R·η(N·M) 式PB：滚珠丝杆螺距(m) μ：摩擦系数 η：传动系数的效率 1/R：减速比 W:工作台及工件重量(KG) 2、垂直直线运动轴： 9.8*(W-WC)PB
TL= 2π·R·η(N·M) 式WC：配重块重量(KG) 3、旋转轴运动： T1 TL= R·η(N·M) 式T1：负载转矩(N·M) 二：负载惯量计算 与负载转矩不同的是，只通过计算即可得到负载惯量的准确数值。不管是直线运动还是旋转运动，对所有由电机驱动的运动部件的惯量分别计算，并按照规则相加即可得到负载惯量。由以下基本公式就能得到几乎所有情况下的负载惯量。 1、柱体的惯量 D(cm) L(cm) 由下式计算有中心轴的圆柱体的惯量。如滚珠丝杆，齿轮等。 πγD4L (kg·cm·sec2)或πγ·L·D4(KG·M2) JK= 32*980 JK= 32 式γ：密度(KG/CM3) 铁：γ〧7.87*10-3KG/CM3=7.87*103KG/M3 铝：γ〧2.70*10-3KG/CM3=2.70*103KG/M3 JK：惯量(KG·CM·SEC2)(KG·M2) D：圆柱体直径(CM)·(M) L：圆柱体长度(CM )·(M) 2、运动体的惯量 用下式计算诸如工作台、工件等部件的惯量 W PB 2 JL1= 980 2π(KG·CM·SEC2) PB 2 =W 2π(KG·M2) 式中：W：直线运动体的重量(KG) PB：以直线方向电机每转移动量(cm)或(m) 3、有变速机构时折算到电机轴上的惯量 1、电机 Z2 J JO Z1 KG·CN：齿轮齿数 Z1 2 JL1= Z2 *J0 (KG·CM·SEC2)(KG·M2) 三、运转功率及加速功率计算 在电机选用中，除惯量、转矩之外，另一个注意事项即是电机功率计算。一般可按下式求得。 1、转功率计算 2π·Nm·TL P0= 60 (W) 式中：P0：运转功率(W) Nm：电机运行速度(rpm) TL：负载转矩(N·M) 2、速功率计算
电机选型知识
旋转电机选型知识 一、电机的基本运行条件 GB755-2000《旋转电机定额和性能》中规定的电动机的基本运行条件包括：对海拔高度、环境温度、冷却介质和相对湿度的要求，电气条件，运行期间电压和频率的变化，电机的中点接地等规定。 1、海拔：一般不超过1000M。特殊要求，如微特电机的运行的海拔高度可达2500～31200m。 2、最高环境空气温度：电机运行地点的环境温度随季节而变化，一般不超过40℃。但一些专用电机可超过40℃，微特电机的最高环境温度为125℃。 3、最低环境温度：对已安装就位处于运行或断电停转电机，运行地点的最低环境温度为-15℃；对微特电机最低空气温度为-55℃。对于用水作为初级或次级冷却介质的电机的最低环境空气温度为5℃。 4、环境空气相对湿度：电机运行地点的最湿月份月平均最高相对湿度为90%，同时，该月月平均最低温度不高于25℃。 5、电压和电流的波形对称性：对于交流电动机，其电源电压波形的正弦性畸变率不超过5%；对于多相电动机，电源电压的负序分量不超过5%（长期运行）或1.5%（不超过几分钟的短式运行），且电压的零序分量不超过正序分量的1%。 6、运行期间电压的偏差：当电动机的电源电压（如为交流电源时，频率为额定）在额定值的95%～105%之间变化，输出功率仍能维持额定值。当电压发生上述变化时，电机的性能和温升允许偏离规定。 7、运行期间的频率偏差：但交流电机的频率（电压为额定）额定值的偏差不超过±1%时，输出功率仍能维持额定值。 8、电压和频率同时发生偏差：电压和频率同时发生偏差（两者偏差分别不超过±5%和±1%），若两者都是正值，且其和不超过6%；或两者均为负值，或分别为正值和负值，且其绝对值之和不超过5%时，电机输出功率仍能维持额定值。 9、电机的中性点接地：交流电机（Y连结）应能在中性点处于接地电位或接近接地电位的情况下连续运行。如果电机绕组的线端与中性点端的绝缘不同，应在电机的使用说明书中说明，未征得电机厂同意，不允许将电机的中性点接地或将多台电机的中性点相互连接。 二、电机的电压和频率的选取 1、我国的工频及电压：我国的工频电的频率是50Hz，电压等级分为：220V、380V、660V、1140V、3300V、6000V、10000V。
步进电机选型方法
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：Hz n=Θ*Hz / （360*D） n 转/秒 Hz 该点的频率值 D 电路的细分值， Θ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。
如何选择合适的步进电机
如何选择合适的步进电机 2004年3月14日 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·c m） 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：Hz n=Θ*Hz / （360*D） n 转/秒 Hz 该点的频率值 D 电路的细分值， Θ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。
电机分类及选型
电机分类及选型 一、电机分类： 电机是发电机和电动机的统称。其中发电机分为三相同步发电机和单相同步发电机。而电动机分为同步电动机和异步电动机。并且异步电动机更加广泛使用。异步电动机又分为：三相异步电动机和单相异步电动机。三相异步电动机还分为铸铁壳和铝壳两种，一般铸铁居多（标注字母Y、Y2、AS、JO2、JW、YS），铝壳较少（标注字母MS）。单相异步电动机包含有：1.单相电容起动异步电动机:YC(CO2)、JY、MC（铝壳）；2.单相电阻起动异步电动机:YU(BO2)、JZ 、MU(铝壳)；3.单相电容运转异步电动机:YY(DO2)、MY(铝壳)；4.单相双值电容异步电动机:YL、ML(铝壳)；5.罩极电动机。 二、电机主要性能对比：
三、电机型号命名： Y 2 100 L 2 — 4 系第中机铁极 列二心座心数 代次高长长 号设 计 1、系列代号: Y 2、设计代号: 2为第二次设计(改进) 1 为第一次设计 3、中心高H:从电机轴伸中心轴线至底脚平面的高度。按标准有：56、63、71、80、90、100、112、132、160、180、225、280、315及以上(中型电机) 4、机座长（L）:按长短分S—短、M—中、L—长 5、铁心长:1—短、功率小；2—长、功率大 6、极数:影响电机转速。约：2极—2850r/min 4极：1450r/min 6极—930r/min 8极：720r/min 四、电机主要性能指标： 效率η:输出功率/输入功率0.4～0.9 功率因素:Cosφ0.6～0.98 起动转矩:0.5～3.0 起动电流:起动电流/额定电流=4～7倍 最大转矩:1.6～2.2倍 最小转矩:大于1.2倍
怎样选择电机
怎样正确选择电动机？ 电动机的功率．应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点： (1）如果电动机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电动机被烧毁。 (2)如果电动机功率选得过大．就会出现“大马拉小车”现象．其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高(见表)，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。 要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较： (1)对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)．可按下式计算所需电动机的功率P(kw)： P=P1/n1n2 式中 n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率。即传动效率。 按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此．所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。 例：某生产机械的功率为3．95kw．机械效率为70％、如果选用效率为0．8的电动机，试求该电动机的功率应为多少kw? 解:P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw 由于没有7．1kw这—规格．所以选用7．5kw的电动机。 (2)短时工作定额的电动机．与功率相同的连续工作定额的电动机相比．最大转矩大，重量小，价格低。因此，在条件许可时，应尽量选用短时工作定额的电动机。 (3)对于断续工作定额的电动机，其功率的选择、要根据负载持续率的大小，选用专门用于断续运行方式的电动机。负载持续串Fs％的计算公式为 FS％＝tg/(tg+to)×100％ 式中 tg为工作时间，t。为停止时间min；tg十to为工作周期时间min。 此外．也可用类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机，然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行
步进电机的选用及电机型号参数尺寸标准
步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。电机总的回转角与输入脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲频率。 步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。 选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。 选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。论文天地欢迎您 选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。 选择步进电机需要进行以下计算： （1）计算齿轮的减速比 根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下: i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ---步进电机的步距角（o/脉冲）
S ---丝杆螺距（mm) Δ---(mm/脉冲） （2）计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。 Jt=J1+（1/i2)[(J2+Js）+W/g（S/2π)2] （1-2） 式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2) J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2) Js ----丝杆惯量(Kg.cm.s2) W---工作台重量（N） S ---丝杆螺距（cm） （3）计算电机输出的总力矩M M=Ma+Mf+Mt （1-3） Ma=（Jm+Jt).n/T× 1.02×10ˉ 2 （1-4） 式中Ma ---电机启动加速力矩（N.m) Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2) n---电机所需达到的转速（r/min） T---电机升速时间（s） Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ 2 （1-5） Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩（N.m) u---摩擦系数 η---传递效率 Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ 2 （1-6） Mt---切削力折算至电机力矩（N.m) Pt---最大切削力（N） （4）负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系，其估算公式为 fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml）÷(1+Jt/Jm)] 1/2 （1-7） 式中fq---带载起动频率（Hz）
步进电机选型
步进电机选型 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。仅仅处于一种盲目的仿制阶段。这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。签于上述情况，我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。 二、感应子式步进电机工作原理 （一）反应式步进电机原理 由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。 1、结构： 电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，（A'就是A，齿5就是齿1） 2、旋转： 如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力以下均同）。如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A 偏移（て-1/3て）=2/3て。如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐。如A相通电，B，C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态，齿4（即齿1前一齿）移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步（每脉冲）1/3て,向右旋转。如按A，C，B，A……通电，电机就反转。由此可见：电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。不过，出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC－C-CA-A这种导电状态，这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合，使其1/3て变为1/12て，1/24て，这
步进电机——步进电机选型的计算方法
步进电机——步进电机选型的计算方法 步进电机选型表中有部分参数需要计算来得到。但是实际计算中许多情况我们都无法得到确切的机械参数，因此，这里只给出比较简单的计算方法。 ◎驱动模式的选择 驱动模式是指如何将传送装置的运动转换为步进电机的旋转。 下图所示的驱动模式包括了电机的加/减速时间，驱动和定位时间，电机的选型基于模式图。 ●必要脉冲数的计算 必要脉冲数是指传动装置将物体从起始位置传送到目标位置所需要提供给步进电机的脉冲数。必要脉冲数按下面公式计算： 必要脉冲数＝ 物体移动的距离 距离电机旋转一周移动的距离× 360 o 步进角 ●驱动脉冲速度的计算 驱动脉冲速度是指在设定的定位时间中电机旋转过一定角度所需要的脉冲数。 驱动脉冲数可以根据必要脉冲数、定位时间和加/减速时间计算得出。 （1）自启动运行方式 自启动运行方式是指在驱动电机旋转和停止时不经过加速、减速阶段，而直接以驱动脉冲速度启动和停止的运行方式。 自启动运行方式通常在转速较低的时候使用。同时，因为在启动/停止时存在一个突然的速度变化，所以这种方式需要较大的加/减速力矩。 自启动运行方式的驱动脉冲速度计算方法如下： 驱动脉冲速度[Hz]= 必要脉冲数[脉冲]
定位时间[秒] （2）加/减速运行方式 加//减速运行方式是指电机首先以一个较低的速度启动，经过一个加速过程后达到正常的驱动脉冲速度，运行一段时间之后再经过一个减速过程后电机停止的运行方式。其定位时间包括加速时间、减速时间和以驱动脉冲速度运行的时间。 加/减速时间需要根据传送距离、速度和定位时间来计算。在加/减速运行方式中，因为速度变化较小，所以需要的力矩要比自启动方式下的力矩小。加/减速运行方式下的驱动脉冲速度计算方法如下： 必要脉冲数－启动脉冲数[Hz]×加/减速时间[秒] 驱动脉冲速度[Hz]= 定位时间[秒]－加/减速时间[秒] ◎电机力矩的简单计算示例 必要的电机力矩＝（负载力矩+加/减速力矩）×安全系数 ●负载力矩的计算（TL） 负载力矩是指传送装置上与负载接触部分所受到的摩擦力矩。步进电机驱动过程中始终需要此力矩。负载力矩根据传动装置和物体的重量的不同而不同。许多情况下我们无法得到精确的系统参数，所以下面只给出了简单的计算方法。 负载力矩可以根据下面的图表和公式来计算。 （1）滚轴丝杆驱动
怎样正确选择电动机的功率
怎样正确选择电动机的功率? 来源：电动车高速电机,高速无刷电机,电动车配件-宁波市鄞州恒泰机电有限公司 电动机的功率．应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点：(1＞如果电动机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电动机被烧毁。 (2)如果电动机功率选得过大．就会出现“大马拉小车”现象．其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。 要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较： (1)对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)．可按下式计算所需电动机的功率 P(kw)：P=P1/n1n2式中n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率。即传动效率。 按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此．所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。 例：某生产机械的功率为3．95kw．机械效率为70％、如果选用效率为0．8的电动机，试求该电动机的功率应为多少kw?
解:P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw 由于没有7．1kw这—规格．所以选用7．5kw的电动机。(2)短时工作定额的电动机．与功率相同的连续工作定额的电动机相比．最大转矩大，重量小，价格低。因此，在条件许 可时，应尽量选用短时工作定额的电动机。 (3)对于断续工作定额的电动机，其功率的选择、要根据负载持续率的大小，选用专门用于断续运行方式的电动机。负载持续串Fs％的计算公式为 FS％＝tg/(tg+to)×100％式中tg为工作时间，t。为停止时间min；tg十to为工作周期时间min。 此外．也可用类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机，然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行对比。如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大．则表明所选电动机的功率合适。如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右．则表明电动机的功率选得过大(即“大马拉小车”应调换功率较小的电动机。如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上．则表明电动机的功率选得
步进电机选型
步进电机在构造上有三种主要类型：反应式（Variable Reluctance，VR）、永磁式（Permanent Magnet,PM）和混合式（Hybrid Stepping,HS） 反应式：定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。 永磁式：永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大（一般为7.5°或15°）。 混合式：混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。 按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍（0.007°/微步）。由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。 由此可以确定机械手选取步进电机为两相混合式步进电机。 日本信浓 二相混合式步进电机:58D混合式步进电机 59D混合式步进电机
56C混合式系列 45D系列 42D系列
39D系列 日本安川： 42HD系列 马达：https://www.360docs.net/doc/4416490495.html,/products/st/list/?series_code=HM00&type=标准型 CMK系列是2相步进电动机和DC24V输入微步驱动器的组合产品。 有助于装置的小型化、低振动化。
电动机的选型
电动机的选型 1.负载的种类、特性与要求 为防止电动机因选配不当而发生故障或损坏，在选定电动机时必须详细了解被拖动负载的种类、特性和要求，然后尽可能去选择满足这些特性和要求的电动机。 1.1被拖动负载应考虑的主要事项 （1）被拖动负载的类型； （2）被拖动负载所需的功率； （3）被拖动负载所需的转速； （4）被拖动负载的转速—转矩特性； （5）是否需要进行转速调节（分有级变速、无级变速）； （6）被拖动负载转动惯量的大小； （7）被拖动负载要求的起动方式（分手动、自动及遥控等）； （8）被拖动负载的制动方式（分一般制动、快速制动等）； （9）被拖动负载的工作制（分连续、短时、断续、变负载工作制等）； （10）被拖动负载是否需要可逆运转； （11）被拖动负载的安装型式； （12）工作时的环境条件（温度、湿度高低，有无腐蚀、爆炸性气体和液体，有无滴水和粉尘等）。 1.2电动机的技术要求 当根据被拖动负载以上的要求去选择确定电动机时，须考虑以下的技术要求： （1）电动机的类型； （2）电动机的额定功率； （3）电动机的额定电压、相数及频率； （4）电动机的额定转速； （5）电动机的起动转矩及最大转矩； （6）电动机的转速—转矩特性； （7）电动机的工作定额（连续、短时、断续定额等）；
（8）电动机能否进行转速调节； （9）电动机的绝缘等级； （10）电动机的外壳防护型式； （11）电动机轴伸中心高及轴伸尺寸； （12）电动机的安装型式（分卧式、立式和凸缘式等）； （13）供电电源容量； （14）电动机所使用的起动和控制设备； （15）相关附件（如安装用底座等）。 选择电动机的步骤和内容主要有：应以被拖动机械、设备的具体要求出发，并考虑使用场所的电源、工作环境、防护等级，以及电动机的功率因数、效率、过载能力、安装方式、传动设备、产品价格、运行和维护费用等情况来选择电动机的电气性能和机械性能，使被选定的电动机能安全、经济、节能和合理地运行。选择电动机的过程中其功率的确定极为重要，选择原则应该是在电动机能够满足被拖动负载要求的前提下，最经济、合理地确定电动机功率的大小。如果电动机的功率选得过大，不仅使设备投资费用增加，而且还会因电动机长期轻载运行致使其功率因数和效率降低；相反，若电动机的功率选得过小，电动机将经常过载运行，从而使电动机温升增高、绝缘老化以致使用寿命缩短；此外还有可能出现起动困难和经受不起冲击性负载等情况。因此，必须慎重权衡、正确合理地选择电动机的功率。 对于所选电动机的类型应能够满足生产机械各个方面的要求，如被拖动负载的性质、工作制、转速、起动特性、制动要求、过载能力及调速特性等；并应按经济合理的原则来选择电动机的类型，如电流种类、结构型式、电压等级和冷却方法等；同时所选电动机的类型除应能满足生产机械工艺过程的要求外，还应满足电源的要求，如对于供电容量较小的电源则应考虑起动时保持供电线路电压稳定，以及使电源的功率因数保持在合理范围；此外所选电动机还应适当留有备用功率，一般均使用电动机的负载率为0.75~0.9左右。电动机的结构型式和绝缘等级应满足安装与使用环境的要求，以保证电动机能够长期、可靠、安全地运行。 1.3动机类型的选择
步进电机选择的详细计算过程总结
步进电机选择的详细计算过程 2011-07-25 00:13:59| 分类：默认分类|举报|字号订阅 1，如何正确选择伺服电机和步进电机？ 主要视具体应用情况而定，简单地说要确定：负载的性质（如水平还是垂直负载等），转矩、惯量、转速、精度、加减速等要求，上位控制要求（如对端口界面和通讯方面的要求），主要控制方式是位置、转矩还是速度方式。供电电源是直流还是交流电源，或电池供电，电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号。 2，选择步进电机还是伺服电机系统？ 其实，选择什么样的电机应根据具体应用情况而定，各有其特点。请见下表，自然明白。
各种环境。 交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。 6，使用电机时要注意的问题？ 上电运行前要作如下检查： 1）电源电压是否合适（过压很可能造成驱动模块的损坏）；对于直流输入的+/-极性一定不能接错，驱动控制器上的电机型号或电流设定值是否合适（开始时不要太大）； 2）控制信号线接牢靠，工业现场最好要考虑屏蔽问题（如采用双绞线）； 3）不要开始时就把需要接的线全接上，只连成最基本的系统，运行良好后，再逐步连接。 4）一定要搞清楚接地方法，还是采用浮空不接。 5）开始运行的半小时内要密切观察电机的状态，如运动是否正常，声音和温升情况，发现问题立即停机调整。 7，步进电机启动运行时，有时动一下就不动了或原地来回动，运行时有时还会失步，是什么问题？ 一般要考虑以下方面作检查： 1）电机力矩是否足够大，能否带动负载，因此我们一般推荐用户选型时要选用力矩比实际需要大50%~100%的电机，因为步进电机不能过负载运行，哪怕是瞬间，都会造成失步，严重时停转或不规则原地反复动。 2）上位控制器来的输入走步脉冲的电流是否够大（一般要>10mA），以使光耦稳定导通，输入的频率是否过高，导致接收不到，如果上位控制器的输出电路是CMOS电路，则也要选用CMOS输入型的驱动器。 3）启动频率是否太高，在启动程序上是否设置了加速过程，最好从电机规定的启动频率内开始加速到设定频率，哪怕加速时间很短，否则可能就不稳定，甚至处于惰态。 4）电机未固定好时，有时会出现此状况，则属于正常。因为，实际上此时造成了电机的强烈共振而导致进入失步状态。电机必须固定好。 5）对于5相电机来说，相位接错，电机也不能工作。 8，我想通过通讯方式直接控制伺服电机，可以吗？ 可以的，也比较方便，只是速度问题，用于对响应速度要求不太高的应用。如果要求快速的响应控制参数，最好用伺服运动控制卡，一般它上面有DSP和高速
关于电动车电机及电池选型计算
关于电动车电机及电池选 型计算 This manuscript was revised on November 28, 2020
CV11改装成四轮轮边驱动电动车 1、参考纯电动车的设计目标，本课题提出了其基本性能要求和指标如下： 1）最高速度≥45Km/h； 2）最大爬坡度≥20%（5Km/h）； 3）30Km/h匀速行驶下的续驶里程≥120Km； 4）0—30Km/h加速时间≤10S。 电机功率 根据车辆的功率平衡方程式，有： 因为最高车速为45Km/h，传动系效率为，质量为1485Kg，滚动阻力系数为，风阻系数为，迎风面积为㎡。 因此计算得出电机在最高车速下的驱动功率为，因此每个电机最大功率为。 根据爬坡性能确定的最大功率 其中爬坡速度为5Km/h，传动系效率为，质量为1485Kg，滚动阻力系数为，爬坡度为20%。 考虑到坡度不大的情况下，cosα=1，sinα=tanα。 因此计算得出电机在以5Km/h，20%爬坡时的驱动功率为，因此每个电机最大功率为。 汽车起步加速过程可以按下式来表示： 其中x为拟合系数，一般取左右；t m为起步加速过程的时间（s）；Vm为起步加 速过程的末车速（Km/h）。 整车在加速过程的末时刻，动力源输出最大功率，此时速度为30Km/h，旋转质量换算系数为，加速时间为10S，，拟合系数x取。 因此计算得出电机要满足从0—30Km/h加速时间为10S需要的最大功率为，因此每个电机最大功率为。 综上所诉，电机的最大驱动功率应满足： 则有：最大功率为，取过载系数为2，因此额定功率为。 电机最高转速 电机转速及转矩公式如下： 其中最大车速为45Km/h，轮胎滚动半径为。 电机最大转矩
雷赛步进电机选型参考
步进电机的种类和特点 步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。 * 反应式 定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。 * 永磁式 永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°)。 * 混合式 混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。 按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。 雷赛步进电机系列 雷赛两相、三相混合式步进电机，采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造，产品规格涵盖35-130范围。具有温升低、可靠性高的特点，由于其具有良好的内部阻尼特性，因而运行平稳，无明显震荡区。可满足不同行业、不同环境下的使用需求。 雷赛采用专利技术研发的三相步进电机驱动系统，更好地解决了传统步进电机低速爬行、有共振区、噪音大、高速扭矩小、起动频率低和驱动器可靠性差等缺点，具有交流伺服电机的某些运行特性，其运行效果可与进口产品相媲美。 两相步进电机命名规则 <> 上例表示机座号为57mm,两相混合式,步距角为1.8度,扭矩0.9Nm，设计序号01，单边出轴的电机。 三相步进电机命名规则 <> 上例表示机座号为57mm,三相混合式,步距角为1.8度,扭矩0.9Nm，设计序号01，单边出轴的电机。
步进电机的选型步骤
步进电机的计算与选型 对于步进电动机的计算与选型，通常可以按照以下几个步骤： 1) 根据机械系统结构，求得加在步进电动机转轴上的总转动惯量eq J ; 2) 计算不同工况下加在步进电动机转轴上的等效负载转矩eq T ； 3) 取其中最大的等效负载转矩，作为确定步进电动机最大静转矩的依据； 4) 根据运行矩频特性、起动惯频特性等，对初选的步进电动机进行校核。 1. 步进电动机转轴上的总转动惯量eq J 的计算 加在步进电动机转轴上的总转动惯量eq J 是进给伺服系统的主要参数之一，它对选择电动机具有重要意义。eq J 主要包括电动机转子的转动惯量、减速装置与滚珠丝杠以及移动部件等折算到电动机转轴上的转动惯量等。 ml2/12 2. 步进电动机转轴上的等效负载转矩eq T 的计算 步进电动机转轴所承受的负载转矩在不同的工况下是不同的。通常考虑两种情况：一种情况是快速空载起动（工作负载为0），另一种情况是承受最大工作负载。 （1）快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩eq1T eq1amax f 0T =T +T +T (4-8) 式中 amax T ——快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩，单位为N ·m ； f T ——移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩，单位N ·m ； 0T ——滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩，单位为N ·m 。 具体计算过程如下： 1）快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩： amax eq 2T =J =60eq m a J n t πε （4-9） 式中 eq J ——步进电动机转轴上的总转动惯量，单位为2kg m ?； ε——电动机转轴的角加速度，单位为2/rad s ； m n ——电动机的转速，单位r/min ； a t ——电动机加速所用时间，单位为s ，一般在0.3~1s 之间选取。 2）移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩：
步进电机选型指南
步进电机选型指南 何为步进电机 步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的最大特点是其“数字性”，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。 步进电机的种类和特点 步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。 * 反应式 定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。 * 永磁式 永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°)。
* 混合式 混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。 按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。 雷赛步进电机系列 雷赛两相、三相混合式步进电机，采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造，产品规格涵盖35-130范围。具有温升低、可靠性高的特点，由于其具有良好的内部阻尼特性，因而运行平稳，无明显震荡区。可满足不同行业、不同环境下的使用需求。 雷赛采用专利技术研发的三相步进电机驱动系统，更好地解决了传统步进电机低速爬行、有共振区、噪音大、高速扭矩小、起动频率低和驱动器可靠性差等缺点，具有交流伺服电机的某些运行特性，其运行效果可与进口产品相媲美。 两相步进电机命名规则 <>