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步进电机分辨率的计算方法?

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一、步进电机分辨率的计算方法?

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。一般地说最大静力矩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,使之最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M

M=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---最大切削力(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)

若负载参数无法精确确定,则可按fq=1/2fq0进行估算。

(5)运行的最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,因此在最高频率 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)负载力矩和最大静力矩Mmax。负载力矩可按式(1-5)和式(1-6)计算,电机在最大进给速度时,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.

二、步进电机分辨率计算?

首先细分的是步距角.你的步进电机是1.8度的.所以算式是:1.8/128=0.0140625度.

三、怎样提高步进电机转速啊?

提高步进电机的转速方法: 如果是PLC+驱动器的组合的话那方法一是提升单位时间的驱动脉冲数。即提高频率; 降低实指细分倍数x 如果是配用减速机的话换成减速比低的减速机. 提高步进电机的转速方法确定的依据:步进电机转速 步进电机转速= f * 60 /((360/T)*x) 步进电机的转速单位是:转/分 f:频率单位是:赫兹 x:实指细分倍数 T:固有步进角

四、步进电机怎样提高转速?

提高步进电机的转速方法:

如果是PLC+驱动器的组合的话那方法一是提升单位时间的驱动脉冲数。即提高频率;

降低实指细分倍数x

如果是配用减速机的话换成减速比低的减速机.

提高步进电机的转速方法确定的依据:步进电机转速

步进电机转速= f * 60 /((360/T)*x)

步进电机的转速单位是:转/分

f:频率单位是:赫兹

x:实指细分倍数

T:固有步进角

五、步进电机的接线方法?

步进电机的接线方式一般分为两种:双极性接线和四相接线。

1. 双极性接线:

   - 首先确定步进电机的两个线圈,一般来说,每个线圈内部有两个引脚。

   - 将一个线圈的两个引脚连接到电机驱动器的A相和A-相。

   - 将另一个线圈的两个引脚连接到电机驱动器的B相和B-相。

   - 这样就完成了步进电机的双极性接线。

2. 四相接线:

   - 首先确定步进电机的四个线圈,每个线圈内部有一个引脚。

   - 将第一个线圈的引脚连接到电机驱动器的A相。

   - 将第二个线圈的引脚连接到电机驱动器的A-相。

   - 将第三个线圈的引脚连接到电机驱动器的B相。

   - 将第四个线圈的引脚连接到电机驱动器的B-相。

   - 这样就完成了步进电机的四相接线。

需要注意的是,具体步进电机的接线方式可能会有所不同,因此建议在接线之前先仔细阅读步进电机的技术资料或者参考相关的接线图。此外,为了保证步进电机的正常运行,还需要根据具体的步进电机型号选用合适的电机驱动器,并按照其提供的接线方式进行连接。

六、步进电机换向方法?

可以通过控制电路实现,也可以通过编程实现。在实际使用中,可以根据需要选择不同的换向方法来控制步进电机的旋转方向。

正转换向:是指通过不同的驱动信号按照顺序激励步进电机,从而使电机转动方向发生变化。例如,如果步进电机的驱动信号是ABCD,则正转换向时,ABCD的顺序变为BCDA。

反转换向:是指通过不同的驱动信号按照相反的顺序激励步进电机,从而使电机转动方向发生变化。例如,如果步进电机的驱动信号是ABCD,则反转换向时,ABCD的顺序变为DCBA。

七、步进电机调试方法?

工具/原料

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1、电源:选用直流24V的开关电源,供控制器使用,或者与步进电机共用一个开关电源。 2、步进电机:根据需要的扭矩大小,选择适合实际需要的步进电机和配套的步进电机驱动器。步进电机无论扭矩大小、电压高低都可以控制。 3、控制器:选择表控TPC12-12TD的控制器,或根据需要选择合适路数的控制器。型号有TPC4-4TD、TPC8-8TD、TPC12-12TD、TPC16-16TD、TPC20-20或TPC24-24TD的控制器,路数从4路至24路的控制器,根据需要选择。 4、感应开关:可以使用磁性开关、接近开关、光电开关等,根据实际需要来选择。可以使用两线或三线的感应开关,电压选用直流24V供电的,三线的感应开关选用NPN型常开的。 5、开关:根据实际需要选择启动开关、停止开关、暂停开关、手动开关等待,完全根据实际需要来选配,不需要的就不必选配。一般的开关使用不带自锁的按钮开关,暂停、手动开关使用带自锁的按钮开关。 上述的几项原料基本都是必须品,很简单,不需要的不必配置。

方法/步骤

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接线:

参考表控的步进电机接线图,电子版说明书中有单轴、两轴和4轴的接线图。

接线比较简单,主要分为电源、输出和输入三部分的接线。最关键的接线是表控输出信号到驱动器输入端的信号线。接线的原则是:驱动器脉冲和方向输入信号的正极都接到表控的5V电压端子上,脉冲和方向的负极分别接到表控的输出端Y输出端上。表控的脉冲输出端是Y1——Y4可以输出脉冲,其他输出端不能输出脉冲可以输出方向信号。

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安装功能设置表:

在电脑上安装表控的功能设置表软件。

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测试:

运行功能设置表,设置一行功能数据就可以进行测试。

设置很简单,选择输入端X1为启动开关,选择输出端为Y1输出脉冲,设置频率为2000赫兹,脉冲数设置为10万个脉冲。这样就完成了测试的设置。

频率决定步进电机的转速,脉冲个数是运行的距离或尺寸。

连接好数据线,一端插到电脑的USB接口上,另一端插到控制器的下载接口上,点击连接和下载按钮,按一下输入端X1的按钮开关,点击就会旋转,这样就通过了测试,证明接线、供电和设置都没什么问题了。

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设置实际需要的功能:

根据需要的功能,从第一个动作开始设置,推荐设置一个动作就下载到控制器中测试一下,没有问题就设置下一个动作,然后在测试。

八、步进电机控制方法?

1、可以用单片机+全集成步进电机驱动芯片来整全应用,这样比较简单,控制上很方便。用普通的51单片机像AT89C2051或STC12C1052+THB7128或THB6064这类芯片来组合就可以了。

2、单片机根据输入来决定输出的脉冲数量,让步进电机驱动芯片转化成功率信号驱动步进电机。

3、因为是一个脉冲走一步的,所以输出的脉冲数还要考虑到细分数的问题,固定转动步数、角度的程序还是比较容易编。像1.8度的步进电机,2细分时,转一圈就需要400个脉冲,转半圈只需要200个脉冲,转90度只需要100个脉冲,如此类推。

4、程序的话,固定一个适当的频率,按键触发启动定时器,然后在定时中断里取反一个IO端口做脉冲输出,再放入一个累加变量做计算,算脉冲数量,是取反两次输出一个完整的脉冲,在主程序中设定一个需要的脉冲数量来作为条件控制定时器的开启和关闭,然后循环等待条件满足

5、如果想把控制、驱动、和步进电机都整合在一起,比较麻烦,小电机还好,大电机的干扰是个问题。

九、步进电机选型方法?

步进电机有步距角(涉及到相数)、静转矩、及电流三大要素组成。一旦三大要素确定,步进电机的型号便确定下来了。

1、电机的步距角取决于负载精度的要求,将负载的最小分辨率(当量)换算到电机轴上,每个当量电机应走多少角度(包括减速)。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度(五相电机)、0.9度/1.8度(二、四相电机)、1.5度/3度(三相电机)等。

2、步进电机的动态力矩一下子很难确定,我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载,而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下,静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好,静力矩一旦选定,电机的机座及长度便能确定下来(几何尺寸)

3、进电机一般在较大范围内调速使用、其功率是变化的,一般只用力矩来衡量,力矩与功率换算如下: P=Ω·M Ω=2π·n/60 P=2πnM/60 其P为功率单位为瓦,Ω为每秒角速度,单位为弧度,n为每分钟转速,M为力矩单位为牛顿·米 P=2πfM/400(半步工作) 其中f为每秒脉冲数(简称PPS)

十、怎么控制能提高步进电机的精度?

步进电机只要不丢步或过冲,控制精度就保证在系统精度范围内。

系统精度由传动精度和刚度,系统刚度等决定。

若导轨超差,传动齿轮有间隙,步进电机与滚珠丝杆联接不同轴或有间隙,电机或传动元件选择不当,都会影响系统精度。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。