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。 （1）直线加速运动 已知电机负载为TL，要从F0 在最短时间tr内加速到F1，求tr 和 加速脉频率F（t） A．确定TJ，一般TJ =70% Tm。 B．tr = 1.8*10-5*J*Θ*（F1-F0）/ （TJ-TL） C.Ｆ（ｔ）＝（Ｆ１－Ｆ０）＊ｔ／ｔｒ＋Ｆ０ ， 0 < t < tr （２）指数加速运动 已知电机负载为TL，要从F0 在最短时间tr内加速到F1，求tr 和 加速脉频率F（t） A.确定TJ０，ＴＪ１一般TJ０ =70% Tm０,TJ１ =70% Tm１,TL=60%Tm1 B．tr = F4*ln[(TJ0-TL)/(TJ1-TL)] C.Ｆ（ｔ）＝F2*[1-e^(-t/F4)]＋Ｆ０ ， 0 < t < tr 其中，F2=(TL-TJ0)*(F1-F0)/(TJ1-TJ0) F4=1.8*10-5*J*Θ*F2 /( TJ0-TL) J 为电机转子和负载的转动惯量，Θ为每一步的度数，整步运行时为电机步距角。 至于减速的控制，只要将上诉的加速脉频率反过来进行即可。 4 振动和噪音 一般来说，步进电机在空载运行时，在200pps左右会有一个很严重的振动，甚至会产生失步的现象，这是由于电机转子是一个有质量的物体，当电机运行的频率接近到转子的固有频率，振动就产生了，一般有几种解决的办法： 1. 避开振动区，使电机的工作频率不在这个范围内。 2. 采用细分的驱动方式，使原来1步完成的动作分几步完成，减少振动，一般半步运动时，电机的力矩比整步时少15%，采用正弦波电流控制时，力矩减小为30%。