|
必要脈沖數(shù)＝ |
物體移動的距離
距離電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周移動的距離 |
× |
360 o
步進(jìn)角 |
● 驅(qū)動脈沖速度的計(jì)算
驅(qū)動脈沖速度是指在設(shè)定的定位時(shí)間中電機(jī)旋轉(zhuǎn)過一定角度所需要的脈沖數(shù)。
驅(qū)動脈沖數(shù)可以根據(jù)必要脈沖數(shù)、定位時(shí)間和加/減速時(shí)間計(jì)算得出。
（1）自啟動運(yùn)行方式
自啟動運(yùn)行方式是指在驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)和停止時(shí)不經(jīng)過加速、減速階段，而直接以驅(qū)動脈沖速度啟動和停止的運(yùn)行方式。
自啟動運(yùn)行方式通常在轉(zhuǎn)速較低的時(shí)候使用。同時(shí)，因?yàn)樵趩?/SPAN>/停止時(shí)存在一個(gè)突然的速度變化，所以這種方式需要較大的加/減速力矩。
自啟動運(yùn)行方式的驅(qū)動脈沖速度計(jì)算方法如下：
|
驅(qū)動脈沖速度[Hz]= |
必要脈沖數(shù)[脈沖]
定位時(shí)間[秒] |
（2）加/減速運(yùn)行方式
加//減速運(yùn)行方式是指電機(jī)首先以一個(gè)較低的速度啟動，經(jīng)過一個(gè)加速過程后達(dá)到正常的驅(qū)動脈沖速度，運(yùn)行一段時(shí)間之后再經(jīng)過一個(gè)減速過程后電機(jī)停止的運(yùn)行方式。其定位時(shí)間包括加速時(shí)間、減速時(shí)間和以驅(qū)動脈沖速度運(yùn)行的時(shí)間。
加/減速時(shí)間需要根據(jù)傳送距離、速度和定位時(shí)間來計(jì)算。在加/減速運(yùn)行方式中，因?yàn)樗俣茸兓^小，所以需要的力矩要比自啟動方式下的力矩小。加/減速運(yùn)行方式下的驅(qū)動脈沖速度計(jì)算方法如下：
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驅(qū)動脈沖速度[Hz]= |
必要脈沖數(shù)－啟動脈沖數(shù)[Hz]×加/減速時(shí)間[秒]
定位時(shí)間[秒]－加/減速時(shí)間[秒] |
◎ 電機(jī)力矩的簡單計(jì)算示例
必要的電機(jī)力矩＝（負(fù)載力矩+加/減速力矩）×安全系數(shù)
● 負(fù)載力矩的計(jì)算（TL）
負(fù)載力矩是指傳送裝置上與負(fù)載接觸部分所受到的摩擦力矩。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動過程中始終需要此力矩。負(fù)載力矩根據(jù)傳動裝置和物體的重量的不同而不同。許多情況下我們無法得到精確的系統(tǒng)參數(shù)，所以下面只給出了簡單的計(jì)算方法。
負(fù)載力矩可以根據(jù)下面的圖表和公式來計(jì)算。
（1）滾軸絲桿驅(qū)動
※ 負(fù)載力矩的計(jì)算公式：
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TL＝[ |
F·PB
2πη |
+ |
μ0F0PB
2π |
]× |
1
i |
[kgf·cm] |
※ 負(fù)載力矩的估算公式：
|
TL＝ |
m·PB
2πη |
× |
1
i |
[kgf·cm] （水平方向） |
|
TL＝ |
m·PB
2πη |
× |
1
i |
× 2 [kgf·cm] （垂直方向） |
（2）傳送帶/齒條齒輪傳動
※ 負(fù)載力矩的計(jì)算公式：
|
TL＝ |
F
2πη |
× |
πD
i |
＝ |
FD
2ηi |
[kgf·cm] |
F ＝ FA + m ( sinα + μcosα) [Kg]
※ 負(fù)載力矩的估算公式：
|
TL＝ |
D
2 |
× m × |
1
η |
× |
1
i |
[kgf·cm] （水平方向） |
|
TL＝ |
D
2 |
× m × |
1
η |
× |
1
i |
× 2 [kgf·cm] （垂直方向） |
（3）皮帶輪傳動
※ 負(fù)載力矩的計(jì)算公式：
|
TL＝ |
μFA+m
2π |
× |
πD
i |
＝ |
(μFA+m) D
2i |
[kgf·cm] |
※ 負(fù)載力矩的估算公式：
|
TL＝ |
D
2 |
× mg × |
1
i |
[kgf·cm] |
（4）實(shí)測方法
我們也可以通過這種方法得到負(fù)載力矩：用彈簧秤拉動滑輪慢慢轉(zhuǎn)動，此時(shí)彈簧秤會有一個(gè)讀數(shù)，這個(gè)數(shù)值就是所用力的大小（FB），然后乘以滑輪的半徑就可以得到負(fù)載力矩（如下式）。通常這種方法得到數(shù)值要比計(jì)算得到得結(jié)果要精確。
[參數(shù)說明]
|
F：軸方向負(fù)載 [Kg] |
F0：預(yù)負(fù)載 [Kg] (≌1/3F) |
η：效率 (0.85～0.95) |
|
FA：預(yù)負(fù)載 [ ] |
i：減速比 |
μ：滑動面摩擦系數(shù) |
|
μ0：預(yù)壓螺帽內(nèi)的摩擦系數(shù) (0.1～0.3) |
PB：滾軸絲桿螺距 (cm/rev) |
FB：主軸開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的力 [Kg] |
|
D：滑輪直徑 |
m：工作物和工作臺的總重量 [Kg] |
α：傾斜角度 |
● 加/減速力矩的計(jì)算 （Ta）
加/減速力矩是用來加速或減速與電機(jī)相連的傳動裝置。根據(jù)加/減速時(shí)間和傳動裝置負(fù)載慣性慣量的不同，這個(gè)力矩會有很大的變化。因此，自啟動運(yùn)行方式和加/減速運(yùn)行方式的力矩會有一個(gè)較大的不同。加/減速力矩可以按下式計(jì)算：
※ 自啟動運(yùn)行方式（需要較大的加/減速力矩）
加/減速力矩[kgf·cm]
|
＝ |
轉(zhuǎn)子慣性慣量[kgm2]+負(fù)載慣性慣量[kgm2]
重力加速度[cm/sec2] |
× |
π×步進(jìn)角[o]×驅(qū)動脈沖速度2[Hz]
180×3.6/步進(jìn)角[o] |
※ 加/減速運(yùn)行方式
加/減速力矩[kgf·cm]
|
＝ |
轉(zhuǎn)子慣性慣量[kgm2]+負(fù)載慣性慣量[kgm2]
重力加速度[cm/sec2] |
× |
π×步進(jìn)角[o]
180 o |
|
× |
運(yùn)行脈沖速度[Hz]－啟動脈沖速度[Hz]
加/減速時(shí)間[sec] |
|
|