步进电机选型
步进电机选型计算实例
步进电机选型计算实例在进行步进电机选型计算之前，我们首先需要了解步进电机的相关参数和应用要求。
步进电机是一种将输入的电脉冲信号转换为角位移的电动机，广泛应用于精确定位控制、传动系统、自动化设备等方面。
步进电机的选型需要考虑以下几个方面的因素：1.扭矩需求：根据应用的负载特点和工作条件，需要确定步进电机的最大持续扭矩和峰值扭矩。
2.步进角和细分精度：步进电机的步进角决定了电机转动一次所需的脉冲数量，而细分精度则是决定了电机运动的平滑程度和定位精度。
3.载荷转动惯量：根据应用中的转动负载惯量，选择适当的电机惯量以保证系统的运动平稳性和响应速度。
4.工作环境条件：包括温度、湿度、防护等级等因素，需要选择符合工作环境要求的电机。
下面以自动化设备上的送料机构为例，进行步进电机选型计算实例。
1.确定扭矩需求：根据送料机构的负载情况和工作条件，决定了步进电机的最大持续扭矩为2Nm和峰值扭矩为4Nm。
2.确定步进角和细分精度：假设步进电机的步进角为1.8°，即每转一圈需要200步。
而细分精度的选择需根据自动化设备对定位精度的要求，通常选择细分精度为全步、半步或更高。
3.确定载荷转动惯量：送料机构的负载为一定质量的物料，需根据实际情况计算转动负载的惯量，并选择合适的电机惯量以保证系统的平稳运动。
4.确定工作环境条件：对于自动化设备，通常需要在温度范围内工作，因此选用具有工业级防护等级的电机，并满足相应的温度和湿度要求。
综上所述，以此为例，我们可以根据具体的扭矩需求、步进角和细分精度、载荷转动惯量以及工作环境条件等因素，结合步进电机的技术规格参数，进行适合的步进电机选型。
具体的选型和计算过程和方法可以参考电机选型手册、厂家技术资料和相关计算软件。
步进电机选型的计算方法并不复杂，但对于工程师而言，需要具备一定的电机知识和工程经验，以确保选用的步进电机能够满足实际应用要求。
在进行步进电机选型计算时，还需要综合考虑功率、效率、可靠性和成本等因素，以便选出最优的步进电机解决方案。
步进电机选型计算
速度： 滑动部分质 量 丝杠长度
丝杠直径 丝杠导程 连轴器质量 连轴器直径 摩擦系数 移动距离 机械效率 定位时间 加减速时间 比 外力 移动方向与 水平轴夹角
1)速度曲 线
加速时间
2)电机转 速
3)负荷转 矩计算
丝杠水平 运动选型 计算表格
Vl=
10 m/min
M=
8 kg
LB=
0.6 m
4)克服惯 量的加速 转矩计算 （也称 做：启动 转矩）
直线运动平 台与负载惯 量
滚珠丝杠惯 量
连轴器惯量
总负荷惯量
启动转矩
5)必须转 矩
必须转矩
6)电机选 择
FPB 负载转矩TL = 2
= 0.02634185 Nm
JL
=
m(
PB 2
)2
= 7.31536E-05 kgm2
JB = LBDB4 32
= 0.001191295 kgm2
JC=
1 8
mDC 2
= 0.000625
kgm2
JL= JL+JB+JC
= 0.001889448 kgm2
2 Nm(Jm Jl)
TS=
60t1
= 0.659063207 Nm
TM= (TL+TS)*S
= 0.685405056 Nm
根据计算， 初步确定电 机型号，然 后输入转子 惯量，确认 TM
a cos a)
安全系数
S=
1
电机惯量
JM=
0.0011 kgm2
减速机减速比
i＝
4
DB=
0.04 m
PB=
0.019 m
步进电机选型计算
样本针单元电机选型分析一、选用电机的基本步骤四、电机选用计算公式1.运行模式选用加减速运行模式。
2.工作脉冲数A【脉冲】计算步进电机步距角/度 1.8同步轮直径r/mm13.37位移l/mm65时间t0/s0.8A=[65/（3.14*13.37）]*（360/1.8）=1.55*200=310脉冲细分脉冲数：A0细分3104细分12408细分248016细分4960附图：3.运行脉冲频率f2【Hz】计算T0=0.8s，得t1=0.8*0.25=0.2s4.加减速常数T R 【ms/kHz】计算（控制器使用，可以忽略）T R =0.2/（512-f1）5.运行脉冲频率f2【Hz 】的运行速度N M 【r/min 】计算6.负载转矩T L计算7.加速转矩Ta【N*m】计算(1)负载转动惯量J L转动惯量(Moment of Inertia)是刚体绕轴转动时惯性（回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性）的量度，用字母/或J表示。
其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。
该机构做直线往复运动，滑轨与滑块之间存在缝隙，所以，在急停的瞬间会产生转动。
因此，该结构的惯量包括两部分：直线运动惯量和旋转转动惯量。
A.直线运动惯量计算将整个水平探针机构默认为一个整体，1.1Kg。
A m J13.37*3.14/1000=0.042 1.149.2*10-6B.转动惯量计算。
图中指出来的器件是偏心器件，其余按照同轴心计算。
a.电机距+同步轮离同步轮中心线距离是：80mm，电机长宽高42*42*38，M=0.46kg；J1=0.46（（42*42+42*42）/3+80*80）/1000000=3484*10-6b.探针组件中心线距离是：62mm，M=0.46kg；J2=0.46（（25*25+25*25）/3+62*62）/1000000=1959*10-6 c.滑轨+拖链+同步轮+轴+固定板中心线距离是：64mm，M=0.29kg，；J3=0.29*（55*55+280*280+12*64*64）/12/1000000=3156*10-6d.其他器件其他器件默认为偏心12mm，质量0.29Kg。
伺服电机步进电机选型中转动惯量计算折算公式
伺服电机步进电机选型中转动惯量计算折算公式在伺服电机步进电机选型过程中，转动惯量的计算是十分重要的。
转动惯量描述了物体绕轴转动时所具有的惯性大小，对电机的动态性能有很大影响。
在实际应用中，需要根据具体的电机结构和工作条件，计算出电机的转动惯量。
下面将介绍几种常见的转动惯量计算折算公式。
1.通过电机几何尺寸计算转动惯量：转动惯量与电机的几何尺寸密切相关。
对于常见的电机结构，可以通过电机的几何尺寸和材料属性，利用公式计算得到转动惯量。
下面以直流电机为例，介绍计算方法。
首先需要测量电机的几何尺寸，包括电机长度、半径、转子长度和转子半径等。
然后可以利用以下公式计算电机的转动惯量：J=(1/2)*m*(r^2+l^2)其中，J表示电机的转动惯量，m表示电机的质量，r表示电机的半径，l表示电机的长度。
2.通过转矩常数计算转动惯量：转矩常数Kt是描述电机力矩大小和电流之间关系的参数，也可以用来计算电机的转动惯量。
这种方法适用于需要在电机选型中预估转动惯量的情况。
首先需要测量电机的转矩常数Kt值。
然后，可以通过以下公式计算电机的转动惯量：J=T/(ω^2*Kt)其中，J表示电机的转动惯量，T表示电机所需扭矩，ω表示电机的角速度，Kt表示电机的转矩常数。
3.通过加速度和角加速度计算转动惯量：在一些特定应用中，需要根据电机的加速度和角加速度来计算转动惯量。
这种方法适用于需要在特定工况下计算转动惯量的情况。
首先需要测量电机的加速度和角加速度。
然后，可以通过以下公式计算电机的转动惯量：J=T/α其中，J表示电机的转动惯量，T表示电机所需扭矩，α表示电机的角加速度。
在实际应用中，可以根据具体情况选择适合的转动惯量计算折算公式。
选型过程中，除了转动惯量，还需要考虑转速、功率、效率和工作条件等多个因素，并综合考虑才能选取到适合的电机。
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成角位移或线位移的开环操纵元件。
在非超载的情形下，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，而不受负载转变的阻碍，即给电机加一个脉冲信号，电机那么转过一个步距角。
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积存误差等特点。
使得在速度、位置等操纵领域用步进电机来操纵变的超级的简单。
尽管步进电机已被普遍地应用，但步进电机并非能象一般的直流电机，交流电机在常规下利用。
它必需由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成操纵系统方可利用。
因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及运算机等许多专业知识。
目前,生产步进电机的厂家的确很多，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却超级少，大部份的厂家只一、二十人，连最大体的设备都没有。
仅仅处于一种盲目的仿造时期。
这就给用户在产品选型、利用中造成许多麻烦。
签于上述情形，咱们决定以普遍的感应子式步进电机为例。
表达其大体工作原理。
望能对广大用户在选型、利用、及整机改良时有所帮忙。
二、感应子式步进电机工作原理（一）反映式步进电机原理由于反映式步进电机工作原理比较简单。
下面先表达三相反映式步进电机原理。
一、结构：电机转子均匀散布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次别离与转子齿轴线错开。
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'确实是A，齿5确实是齿1）二、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，现在转子向右移过1/3て，现在齿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，现在转子又向右移过1/3て，现在齿4与A偏移为1/3て对齐。
步进电机选型计算
电机：电机（英文：Electric machinery，俗称“马达”）是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。
电机在电路中是用字母M（旧标准用D）表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母G表示，它的主要作用是利用机械能转化为电能。
步进电机：步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。
每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。
因此，步进电动机又称脉冲电动机。
步进电动机：步进电动机是将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电动机，这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步，所以又称脉冲电动机。
简介：步进电动机把电脉冲信号变换成角位移以控制转子转动的微特电机。
在自动控制装置中作为执行元件。
每输入一个脉冲信号，步进电动机前进一步，故又称脉冲电动机。
步进电动机多用于数字式计算机的外部设备，以及打印机、绘图机和磁盘等装置。
步进电动机的驱动电源由变频脉冲信号源、脉冲分配器及脉冲放大器组成，由此驱动电源向电机绕组提供脉冲电流。
步进电动机的运行性能决定于电机与驱动电源间的良好配合。
步进电机的优点是没有累积误差，结构简单，使用维修方便，制造成本低，步进电动机带动负载惯量的能力大，适用于中小型机床和速度精度要求不高的地方，缺点是效率较低，发热大，有时会“失步”。
测速方法：步进电动机是将脉冲信号转换为角位移或线位移。
一是过载性好。
其转速不受负载大小的影响，不像普通电机，当负载加大时就会出现速度下降的情况，步进电机使用时对速度和位置都有严格要求。
二是控制方便。
步进电机是以“步”为单位旋转的，数字特征比较明显。
三是整机结构简单。
传统的机械速度和位置控制结构比较复杂，调整困难，使用步进电动机后，使得整机的结构变得简单和紧凑。
测速电机是将转速转换成电压，并传递到输入端作为反馈信号。
步进电机选型计算V1.1
机械结构参数：皮带与工作物总质量m L =0kg *滑动面摩擦系数μ=0.3*滚筒直径D=0.157m*滚筒质量m 2=1kg *传送带和滚筒的机械效率η=0.9*减速机机械效率ηG =0.7减速比i=1*每次定位时间t=0.2s *每次运动距离L=0.09m *加减速时间比A=50%*外力F A =0N *移动方向与水平轴夹角a =0°1)速度曲线加速时间t 0=t*A=0.1s2)电机转速减速机输出轴角加速度 β=114.65rad/s 2减速机输出轴转速N=109.4821rpm 电机输出轴角加速度βM =i*β=114.6497rad/s 2电机输出轴转速N M =N*i=109.4821rpm3)计算负载转矩减速机轴向负载F==0N 减速机轴负载转矩T L =0Nm电机轴负载转矩T LM =皮带轮间歇运动选型计算表格(sin cos )A F mg a a ++μ2F DηLGT i η=0Nm 4)计算电机轴加速转矩（克服惯量）皮带和工作物的惯量J M1=0kgm 滚筒的惯量J M2==0.003081kgm2J M1+2J M2=0.006162kgm2全负载惯量J==0.006432kgm2电机轴加速转矩T SNm5）必须转矩必须转矩T M=(T LM+T S)*S= 2.107015Nm6)负荷与电机惯量比惯量比=22.82315折算到减速机轴的负载惯量 J L=22()2()2LLDDππ2218m DMJβg=9.8m/s pi=3.1416算表格电机惯量J M=0.00027kgm2安全系数S=2。
步进电机选型的9条原则
步进电机选型的9条原则步进电机是一种作为控制用的特种电机，它的旋转是以固定的角度(称为“步距角”)一步一步运行的，其特点是没有积累误差(精度为百分之100)，所以广泛应用于各种开环控制。
步进电机的运行要有一电子装置进行驱动，这种装置就是步进电机驱动器，它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移，或者说：控制系统每发一个脉冲信号，通过驱动器就使步进电机旋转一步距角。
所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。
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。
为了让更多的用户了解步进电机及步进电机驱动器，选择到最适合自己使用要求的步进电机和步进电机驱动器，特将有关选型原则介绍如下：(仅供参考)1. 首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。
最简单的方法是在负载轴上加一杠杆，用弹簧秤拉动杠杆，拉力乘以力臂长度既是负载力矩。
或者根据负载特性从理论上计算出来。
由于步进电机是控制类电机，所以目前常用步进电机的最大力矩不超过45Nm ，力矩越大，成本越高，如果您所选择的电机力矩较大或超过此范围，可以考虑加配减速装置。
2. 确定步进电机的最高运行转速。
转速指标在步进电机的选取时至关重要，步进电机的特性是随着电机转速的升高，扭矩下降，其下降的快慢和很多参数有关，如: 驱动器的驱动电压、电机的相电流、电机的相电感、电机大小等等，一般的规律是：驱动电压越高，力矩下降越慢；电机的相电流越大，力矩下降越慢。
在设计方案时，应使电机的转速控制在1500 转/ 分或1000 转/ 分，当然这样说很不规范，可以参考〈矩- 频特性〉。
3. 根据负载最大力矩和最高转速这两个重要指标，再参考〈矩- 频特性〉，就可以选择出适合自己的步进电机。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.步进电机转矩的选择
步进电机的保持转矩类似于传统电机的功率。
当然，也有本质的区别。
步进马达
机器的物理结构与交流和直流电动机完全不同。
电机的输出功率是可变的。
通常根据需要大扭矩
较小（即要驱动的对象的扭矩），以选择哪种类型的电动机。
一般来说，扭矩小于0.8N。
M，和
选择20、28、35、39、42（机体直径或电机平方度，单位：mm）；如果扭矩约为1n，则选择57电动机。
中号
比较合适。
当扭矩为几个N.m或更大时，必须选择86、110、130和其他步进电机。
2.步进电机的速度选择
应特别考虑电动机的速度。
因为，电动机的输出转矩与速度成反比。
也就是说，步进电机
在低速（每分钟几百转或更少，输出扭矩大）下，以及在高速（1000 rpm-9000 RPM）下
很小当然，某些工作条件下需要高速电动机，因此应确定步进电动机的线圈电阻，电感等指标
测量。
选择电感较小的电动机作为高速电动机可以获得较大的输出转矩。
相反，需要低速
在大转矩的情况下，最好选择几十MH或几十MH的电感，并且电阻应更大。
3.步进电机空载启动频率的选择
步进电动机的无负载启动频率通常称为“空载启动频率”。
这是选择和购买电动机的重要指标。
如果
需要立即频繁地启动和停止，并且速度约为1000 rpm（或更高），通常需要“加速启动”。
如果需要直接启动以实现高速运行，最好选择电抗或永磁电动机。
比较这些电机的“空载频率”
高。
4.步进电机的相数选择
步进电机的相数选择，这个内容，很多顾客几乎不注意，大部分都是随便购买的。
其实没有
相数相同的电机具有不同的工作效果。
相数越多，步距角就越小，并且振动将是相对的
小一点在大多数情况下，使用两相电动机较多。
在高速大扭矩的工作环境中，选择三相步进电机要比
比较实用。