步进电机怎么选型 步进电机选型计算方法
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在挑选步进电机时，需要基于科学计算来选择合适的型号。除了关注法兰尺寸、相数、电机长度、轴长和引出线数外，还需计算扭矩和电流，以确保驱动器的配套选择。
首先，步进电机的转矩选择至关重要。通常，根据所需扭矩选择电机类型。例如，扭矩低于0.6NM时，可选择28、35或42系列电机；扭矩超过0.6NM时，可选择57系列；扭矩超过几牛米时，则应考虑86或110系列。
其次，步进电机的相数选择不可忽视。客户往往忽略这一参数，但不同相数的电机效果差异显著。相数越多，步距角越小，运行振动也更小。两相电机是常用选择，但在高速大扭矩环境下，建议使用三相步进电机。
再者，步进电机的转速选择也需注意。电机的输出扭矩与转速成反比，低速时输出扭矩较大，而高速时则较小。测量电机的线圈电阻和电感，选择电感较小的电机可获得较大输出转矩。反之，若要求低速大扭矩，则应选择电感较大、电阻较高的电机。
另外，步进电机的空载启动频率选择同样重要。空载启动频率被称为“空载启动频率”，是选型时的重要指标。若需频繁启停且转速达到1000转或更高，通常需要“加速启动”。若需直接启动实现高速运行，应选择无功或永磁电机，这些电机的“怠速频率”较高。
在选择步进电机时，还需考虑电机最大速度、步距角、力矩等参数。最大速度范围为600-1000rpm，需根据机械传动系统设计参数进行选择。步距角的选择需与控制系统的定位精度相匹配，通常选电机步距角对应系统定位精度的1/2或更小。
对于电机力矩选择，需计算物体的转动惯量J。转动惯量J对应于直线运动中的物体质量。计算系统在加速过程中的动态载荷时，需计算物体的转动惯量J和角加速度w，得出惯性力矩T=J*w。以圆柱体为例，J=W/8（D/10³）²=πp/32（L/10³）（D/10³）^4。
常见的传动机构与公式包括：滚珠丝杠、齿条和小齿轮、传送带和链条传动、旋转体和转盘驱动。例如，滚珠丝杠的J=W（1/2π*BP/10³）²*GL²；齿条和小齿轮、传送带、链条传动的J=W（1/2*D/10³）²*GL²；旋转体、转盘驱动的J=（J1 W（L/10³）²）*GL²。
最后，根据已知加速度时间△t和最大速度Vmax，计算电机的角加速度w=Vmax/△t（rad/s²）。根据计算出的力矩T加上安全系数，即可选出合适的电机型号。
