如何选择合适尺寸的步进电机?


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我最近的一个脑残项目涉及一个步进电机。但是我怎么知道选择哪个步进器呢?

我在车床的导螺杆上增加了一个步进器。它将用于提要和线程。对于提要,步进器的行为并不重要。它只需要以恒定的速度移动。但是,对于线程来说,错过的步骤是很糟糕的。进行连续铣削时,刀头将不会像以前那样一直对齐到先前切割的凹槽。这是一个开环系统,因此一旦出现错误,它仍然会出错。

一些属性...

  1. 托架(正在移动的零件)约为10磅。它沿着润滑良好的“道路”行驶,但质量就是质量。

  2. 我不太在乎车架的速度。进行螺纹加工时,主轴转动缓慢,可能每秒旋转1转,在许多情况下甚至更慢。基本上,滑架不需要快速移动。在最极端的情况下,如果使用4 TPI螺纹,则滑架将在8秒内移动1英寸。对于我的配置,步进器的速度为.8 RPS。进给速度会慢得多。

  3. 如前所述,即使刀头突然从空气过渡到钢,滑架也不得陷入下垂和失步的状态。扭矩,宝贝,扭矩。

  4. 穿线时,每次通过会去除千分之几的材料。

有关如何调整步进器尺寸的建议将不胜感激。

编辑-

我只是进行了在Gecko网站上找到的计算。根据他们的说法,我需要一个大约顶针大小的踏步机。由于以每秒英寸为单位的运动非常低,因此感觉就像在车床导螺杆上添加步进器是一个角壳。如果我还记得的话,这意味着电动机虽然扭矩很大,但会变热。电流和运动成反比。因此,我可能需要更快地运行步进器并将其调低。


这是与我的CPLD / Verilog问题相关的同一项目的一部分。:-D
托尼·恩尼斯

有一些真正的原因为什么螺纹进给是由主车床电机驱动的,而不是在独立系统上驱动的。同样,“步进”似乎与恒速运动不兼容。我不确定步进是我走的路。
Scott Seidman

Answers:


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如果速度和加速度不是问题,那么您还需要解决另外两个机械性能问题。一种是扭矩。您应该测量在车床上用最深的钢材切割时转动表盘所需的扭矩。您是机械工程师,我让您考虑一种测量方法。

查看您正在考虑的步进电机的数据表,它们应该具有速度/转矩图:

步进电机转矩速度图

您会看到该电动机的转矩在0.8Nm处达到峰值。但是以这种扭矩,它几乎不能移动。显然,您不会在约0.5Nm以上的转矩负载下使用该电动机。选择扭矩大的电动机。

另一个问题是您需要的分辨率。同样,由您来决定所需的分辨率以及您的车床真正使用的电缆。步进电机通常每转200或400步。

如果1英寸需要8秒钟,并且电动机以0.8RPS的速度旋转,则一转会产生0.156英寸的行程(这是公制车床吗?)。对于200步的电动机,每步给出0.78的行程。实际上那是相当不错的。如果您使用微步进电机驱动器,则将实质上提高分辨率。即使您不需要额外的分辨率,也应该这样做。微步进将防止电动机遭受某些速度下的共振。


不,它不是公制车床,但是出于数学原因,我需要步进器和导螺杆之间的齿轮比为4:5。
Tony Ennis
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