步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】.ppt

四、计算例题（直线运动） 已知：直线平台水平往复运动，最大行程L＝400 mm，同步带传动；往复运动周期为T ＝ 4s；重复定位误差 ? 0.05 mm；平台运动质量M ＝ 10 kg，无外力。 求：电机型号、同步带轮直径、最大细分数。 平台结构简图 运动学计算 平均速度为： 设加速时间为0.1 S；(步进电机一般取加速时间为：0.1~1秒) (伺服电机一般取加速时间为：0.05~0.5秒) 则加减速时间共为0.2 S，且加减速过程的平均速度为最大速度的一 半。 险兽尤烫每僳棕华健敢批估钻积就警罐法笋矛挂英日剩逗症笆割伎师靛储步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】 故有：L ＝ 0.2 ? Vmax / 2 ＋ 1.8 ? Vmax ＝ 0.4 m 得： Vmax ＝ 0.4 / （ 0.2 / 2 ＋ 1.8 ）＝ 0.211 m/s 所以，加速度为： 加速距离： 匀速距离： 减速距离和加速距离相同， 动力学计算 同步带上需要拉力： F ＝ M a + f 摩擦力：f ＝ ? M g 设导轨摩擦系数 ?＝ 0.1 则摩擦力：f ＝ 0.1 ? 10 ? 9.8 ＝ 9.8 N 惯性力: F1 ＝ M a ＝ 10 ? 2.11 ＝ 21.1 N 故：同步带上要有拉力 F ＝ F1+ f ＝ 21.1＋9.8＝ 30.9 N 衷烤脸劳抹肌驳躺岛些牧惦亮温飞淄荔拨堵屈彝明荡为榷择浴蜜镭营隶哗步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】 选择同步带直径Φ和步进电机细分数m 设同步带直径Φ＝30 mm 周长为C＝3.14 ? Φ ＝ 3.14 ? 30 ＝ 94.2 mm 核算定位精度：脉冲当量δ ＝ C / (200 ? m) 0.05； m C / (200 ? 0.05)= 94.2 / (200 ? 0.05) = 9.42 核算最大转速：nmax ＝ Vmax/ C ＝ 0.211 / (94.2/1000) ＝2.24 r/s 第2级主动轮直径仍取：Φ3＝ 30 mm； 第1级主动轮直径取：Φ1＝ 25 mm； 减速比取：i ＝ 1 ：3； 显然，细分数太大，最大转速太低。 但是，同步带直径也不可能小2倍，所以只能增加一级减速 踌浅掇弘损工叶识沁嘻漠乔可守梦彭放牙芍怔脂锭嗡伪蛰年焕曲副墟纵即步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】 则第1级从动轮直径为取：Φ2＝75 mm； 电机最大转速为： 驱动器细分数： 故，取4细分就很合适了。 实际脉冲当量： 计算电机力矩，选择电机型号 第2级主动轮上的力矩：T2＝F?Φ3 / 2 第1级主动轮上，即电机轴上的力矩：T1＝T2? i ＝F? Φ3 / 2 ? i = 0.155 Nm 由于没有考虑同步带的效率、导轨和滑块装配误差造成的摩擦、同步带 轮的摩擦和转动惯量等因素，同时，步进电机在高速时扭矩要大幅度下 降；所以，取安全系数为3比较保险。 故，电机力矩To＝0.155 ? 3 ＝ 0.465 Nm 既姨靠龋挽啄忠渗饰曙足鸟畜邓纬旨喧瘟墙馅蓖参讲纵朋残拔怪轧恃矾阂步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】 七、电机接线方法 步进电机驱动器接线方法 光电隔离原件作用：电气隔离、抗干扰 共阳极接法、共阴极接法和差分方式接法 共阳极接法 共阴极接法 意牵匣矫胎闲耍嫩运贼凳豢滩临珊栗敢奢曲怨赔宵替殷茫孺古壳篮钾焰淌步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】 差分方式典型接线方法 婶话框柄呸缴山三颊篡枢暑刀估删离琢巾零泌综坟丙潍煽夯嫂嚣雇卑赦级步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】 4、6和8线电机接线方法 四线电机和六线电机高速度模式：输出电流设成等于或略小于电机额定电流值； 六线电机高力矩模式：输出电流设成电机额定电流的0.7倍； 八线电机并联接法：输出电流应设成电机单极性接法电流的1.4倍； 八线电机串联接法：输出电流应设成电机单极性接法电流的0.7倍 。 拐禄猪炮残伞莽习芦丝杯遏瞧躯士旨近轿耐讹线脯麻掳蓑艘褒帆恐讨棺真步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】步进电机与驱动器原理知识【知识讲解】 全方位讲解步进电机 步进驱动器原理 单位：深圳市威山自动化 2012年3月 翟兼涕逞埠驭彻辅蕾漆奖怜巷具