大扭矩步进电机(步进电机扭矩计算公式)

计算步进电机输出轴的惯性矩和转矩：

力矩=力*力臂磨损的车轮长度为5厘米，车轮半径可计算为0.8厘米。所需扭矩=20 * 0.8=16kg.cm。将举起重物所需的速度转换成RPM（每分钟转数）的速度单位

您可以使用重要的参数来选择电动机，因此只需要找到一个可以在所需速度下输出16kg.cm扭矩的步进电动机即可。好将安全系数乘以1.2，输出扭矩应达到约20kg.cm。

在选择功率步进电机时，应估计机床负载的负载惯量和机床所需的启动频率，以使其与步进电机的惯量频率特性相匹配，并且要有一定的余量以使其高。速度连续的工作频率可以满足机床的快速移动需求。

要选择步进电机，需要进行以下计算。

（1）齿轮减速比计算

根据所需的脉冲当量，齿轮减速比i的计算方法如下。

i=（φ.S）/（360.Δ）（1-1），其中步进电机的φ步进角（o /脉冲）

S －－-螺距（mm）

Δ－－-（毫米/脉冲）

（2）计算转换为电机轴的工作台，螺杆和齿轮的惯性Jt。

Jt=J1 +（1/i2）[（J2 + Js）+ W/g（S /2π）2）（1-2）

惯性公式（Kg.cm.s2）转换为Jt电机轴

J1，J2-齿轮惯性（Kg.cm.s2）

Js －－－－螺丝惯量（Kg.cm.s2）W －－-工作台重量（N）

S －－-螺距（厘米）

（3）电机输出总转矩M的计算

M=Ma + Mf + Mt（1-3）

Ma=（Jm + Jt）.n/T×1.02×10ˉ2（1-4）

在公式Ma －－-电动机启动加速转矩（N.m）

Jm，Jt电动机的自惯性和负载惯性（Kg.cm.s2）

n －－-电动机应达到的转速（r/min）

T －－-电机加速时间（s）

Mf=（u.W.s）/（2πηi）×10ˉ2（1-5）

Mf －－-电动机转矩转换为导轨的摩擦力（N.m）

u －－-摩擦系数

η－－-传输效率

Mt=（Pt.s）/（2πηi）×10ˉ2（1-6）

Mt －－-将切削力转换为电动机扭矩（N.m）

铂－－-切削力（N）

（4）估计负载启动频率。由数控系统控制的电动机的起动频率与负载转矩和惯性有很大关系。估算公式为

fq=fq0 [（1-（Mf + Mt））/Ml÷（1 + Jt/Jm）] 1/2（1-7）

公式中，fq －－-负载开始频率（Hz）

fq0 －－-空载开始频率

由起动频率（N.m）的转矩-频率特性确定的Ml电动机输出转矩

如果无法准确确定负载参数，则可以根据fq=1/2fq0进行估算。

（5）计算工作频率和加速时间。由于电动机的输出转矩随着频率的增加而减小，因此，高频率下的转矩-频率特性的输出转矩必须能够以足够的余量来驱动负载。

（6）负载转矩和静态转矩Mmax。可以根据公式（1-5）和（1-6）计算出负载扭矩。当电动机处于进给速度时，由转矩-频率特性确定的电动机输出转矩大于总和。有Mf和Mt，以及边距。通常，Mf和Mt的总和应小于（0.2至0.4）Mmax。