
ICS T8461
ICST8461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***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。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***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MM=Ma+Mf+Mt(1-3)Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2(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)×10ˉ2(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)×10ˉ2(1-6)Mt---切削力折算至电机力矩(N.m)Pt---***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)fq0---空载起动频率Ml---起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩(N.m)若负载参数无法***确定,则可按fq=1/2fq0进行估算.(5)运行的***高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降,因此在***高频率时,由矩频特性的输出力矩应能驱动负载,并留有足够的余量。(6)负载力矩和***大静力矩Mmax。负载力矩可按式(1-5)和式(1-6)计算,电机在***大进给速度时,由矩频特性决定的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和,并留有余量。一般来说,Mf与Mt之和应小于(0.2~0.4)Mmax.通俗解释:电流将电能转换成其他形式能量的过程所做的功即为电功。电能是有其他形式的能量(如机械能、热能、化学能、核能)转换而来的一种能量,而电能又可以转换成为其他形式的能。比如当电能的具体体现:电流,其通过电灯泡发光就是将电能转换为光能和热能的现象;电流通过电动机后,电动机能带动电工车或风扇等机器运转、做功,这便是电能转换为机械能的过程。而将蓄电池充电,是电能转换为化学能的过程。电功公式电能转换为其他形式能量的过程,是通过电流做功来实现的。电流做功多少,就是能量转换的度量。我们前面在介绍电动势时也介绍过,电场力推动电荷(产生电流)要做功。而再看看电压计算公式可知,电场力移动电荷所做功为W=qU,再由电流计算公式I=q/t(单位时间内通过导体横截面的电荷)可得:q=It,带入W=qU得:W=UIt电功公式还可以写成这样:W=Pt即,***个公式电路中,电流所做的功W等于这段电路两端的电压U,电路中的电流I与通过时间t三者的乘积。在公式W=UIt中,电压单位为伏特(V),电流单位为安培(A),时间单位是秒(s),电功单位为焦耳(J)。第二个公式W=Pt中,就是电功率(P)乘以时间(t),P=UI。所以其实也就是把***个公式中的UI替换成电功率P了。)