選擇步進電機需要進行以下計算:
(1)計算齒輪的減速比 根據(jù)所要求脈沖當(dāng)量,齒輪減速比i計算如下: i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ -步進電機的步距角(o/脈沖) S -絲桿螺距(mm) Δ-(mm/脈沖)
(2)計算工作臺,絲桿以及齒輪折算至電機軸上的慣量Jt。 Jt=J1+(1/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2] (1-2) 式中Jt-折算至電機軸上的慣量(Kg.cm.s2) J1、J2 -齒輪慣量(Kg.cm.s2) Js -絲桿慣量(Kg.cm.s2) W-工作臺重量(N) S-絲桿螺距(cm)
(3)計算電機輸出的總力矩M M=Ma+Mf+Mt (1-3) Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4) 式中Ma -電機啟動加速力矩(N.m) Jm、Jt-電機自身慣量與負(fù)載慣量(Kg.cm.s2) n-電機所需達到的轉(zhuǎn)速(r/min) T---電機升速時間(s) Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-5) Mf-導(dǎo)軌摩擦折算至電機的轉(zhuǎn)矩(N.m) u-摩擦系數(shù) η-傳遞效率 Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-6) Mt-切削力折算至電機力矩(N.m) Pt-最大切削力(N)
(4)負(fù)載起動頻率估算。數(shù)控系統(tǒng)控制電機的啟動頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩和慣量有很大關(guān)系,其估算公式為 fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml)÷(1+Jt/Jm)] 1/2 (1-7) 式中fq---帶載起動頻率(Hz) fq0---空載起動頻率 Ml---起動頻率下由矩頻特性決定的電機輸出力矩(N.m) 若負(fù)載參數(shù)無法精確確定,則可按fq=1/2fq0進行估算.
(5)運行的最高頻率與升速時間的計算。由于電機的輸出力矩隨著頻率的升高而下降,因此在最高頻率時,由矩頻特性的輸出力矩應(yīng)能驅(qū)動負(fù)載,并留有足夠的余量。
(6)負(fù)載力矩和最大靜力矩Mmax。負(fù)載力矩可按式(1-5)和式(1-6)計算,電機在最大進給速度時,由矩頻特性決定的電機輸出力矩要大于Mf與Mt之和,并留有余量。一般來說,Mf與Mt之和應(yīng)小于(0.2 ~0.4)Mmax。
2.1 TA8435芯片特點 TA8435是東芝公司生產(chǎn)的單片正弦細分二相步進電機驅(qū)動專用芯片,該芯片具有以下特點:
①工作電壓范圍寬(10~40 v);
②輸出電流可達1.5 A(平均)和2.5 A(峰值));
③具有整步、半步、1/4細分、1/8細分運行方式可供選擇;
④采用脈寬調(diào)制式斬波驅(qū)動方式;
⑤具有正/反轉(zhuǎn)控制功能;
⑥帶有復(fù)位和使能引腳;
⑦可選擇使用單時鐘輸入或雙時鐘輸入。
方圓激光www.52xxxx.com
2014-021101 |