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步进电机可以连续运转吗?步进电机能连续长期运转吗?

作者:机械网
文章来源:本站

  步进电机选型:1,力矩计算,工作过程中负载所需最大力矩不能超过电机最大输出力矩,步进电机不能过载运行;2,转速匹配,步进电机超过额定转速时输出力矩急剧下降。

  力矩计算:

  1,摩擦力矩M1,假设负载通过角接触轴承连接,轴承内径d100mm,轴承滚动摩擦系数μ0.002,则M1=μmgd/2=0.3N.m;

  2, 负载加速力矩M2,题主没有明确负载的运动要求,“每秒60度”

  是指1最大速度,还是指2单位时间内的运动角度,本答案按第二种理解来估算加速度和负载加速所需的力矩。选型计算式常用梯形或者三角形时间-速度曲线来估算速度和加速度,本例采用梯形曲线,如下图所示:

  已知1秒60度,假设整个运动过程是如上图所示匀加速-匀速-匀减速,且每段运动时间相等:

  即 t1=t2=t3=1/3 s,

  , ,

  

步进电机可以连续运转吗?步进电机能连续长期运转吗?

  有上述两式和已知条件,可得角加速度 rad/s/s, rad/s,

  所以负载加速所需力矩 N.m, (I为负载的转动惯量,假设负载是直径300mm的圆柱体不锈钢,我在CAD里直接得到I,根据实际负载的质量分布可以重新计算I),

  所以运动过程中负载所需最大扭矩:M=M1+M2=1.9 N.m,

  

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  另外负载的最大转速 r/s。

  从力矩上看,1.9 N.m,不考虑安全系数的情况下,一般57直流步进电机就能满足要求;从转速上看,一般步进电机额定转速5r/s,也没有问题,但是步进电机在低速运转过程中容易发生振颤,所以最好在电机和负载之间加一个减速比,比如减速器或者用大小同步带轮实现减速,提高电机工作转速,提高电机运行平稳性,同时增加了输出扭矩,甚至可以选择更小型号的电机。

  步进电机选型过程大致如上文所述,文中计算中的数据根据实际案例的需求修改就可以得到你想要的结果。

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