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步进电机能否在1秒钟完成5次换向？ 点击：5335 | 回复：41



kaisar

    
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发表于：2008-08-07 21:41:07
楼主
各位高手，现在我碰到一个问题。步进电机能否在1秒钟完成5次动作4次换向？每次动作电机旋转40°左右。请各位指教。谢谢！
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kaisar

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发表于：2008-08-25 11:06:43
21楼
不好意思，这段时间出差。先谢谢各位了。我用控制器写了一个程序，空载是可以实现的。但是不能带重的东西，就象18楼说的，转动惯量要很小才行。
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深圳伺服小江

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发表于：2008-08-25 11:16:00
22楼

动作应该是没问题,但是一个问题是转动惯量太小实际应用困难,还有一个问题是电机发热这么严重,步进能否承受?

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kaisar

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发表于：2008-08-25 12:53:11
23楼
再请教各位知道怎么写控制卡的上层绘图软件吗？
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kaisar

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发表于：2008-08-25 12:59:59
24楼
引用深圳伺服小江 的回复内容:

动作应该是没问题,但是一个问题是转动惯量太小实际应用困难,还有一个问题是电机发热这么严重,步进能否承受?

 

 

 

谢谢，关于电机的发热我还真是没有考虑，但是工作环境气温很低，大约零下3～4摄氏度。一般步进电机到130摄氏度时不工作，降到70摄氏度以后再工作。
 



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王知秋

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发表于：2008-09-19 15:24:17
25楼

各位，现在我的客户那边把要求改了。他们要求用步进电机带滚珠丝杠，而滚珠丝杠（导程＝25mm）带一个重150Kg重的东西行走，每秒钟运动5次，每次转动2圈。我有一个三相的步进电机，它在无细分矩频特性为（3000Hz，33Nm）（4000Hz，29Nm）。大家帮忙看看能不能带动？

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学习学习吧

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发表于：2008-09-19 17:26:35
26楼
初步算了一下，貌似不能。
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电工乙

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发表于：2008-09-19 21:23:20
27楼

凭感觉25楼这么大的螺距不大可能

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ShowFine

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发表于：2008-09-20 08:43:38
28楼

从力矩特性来讲，完全足够了！老大， 29N.m呀！这么大的力矩！不知道你们怎么算的不行。

如果是单向运行，每秒5次，每次2圈，那么是每秒10圈（600RPM），

计算出来的加速转矩为2.98N.m，考虑到中间启停，需要加快速度。实际力矩比这个要大一点。

计算出来的负载转矩为0.32N.m（设丝杆摩擦系数为0.05，传动效率为0.9）

所需要力矩为：2.98+0.32=3.3N.m

以上计算忽略了：螺帽预负载力矩、滚珠丝杆自身需要的加速转矩、电机转子本身所需的加速转矩。

算上裕量，按三倍以上，10N.m的电机够了。 因为4000HZ对应29N.m，而4000HZ没有细分时的速度为4000*60/300=800RPM (三相步进无细分步距角1.2度，每圈300脉冲)

不过我表示怀疑，你的三相步进电机在转速达到800RPM时力矩还能达到29N.m

实际上我们的设备中用三相86步进（号称最大力矩有4.2N，实际肯定没有），做为纠偏执行机构（往复运动），虽然纠偏速度比较慢，但是负载500Kg，丝杆导程5mm，完全没有问题。

 

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ZJZC

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发表于：2008-09-20 08:53:12
29楼
呵呵；用伺服系统配上刹车电阻是可以的，不过成本比步进要高的多；
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电工乙

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发表于：2008-09-20 10:38:33
30楼
纠偏的速度不会太快，每次纠偏行程很小，零点几个毫米而已，不用加速就可以了。25楼需要100ms完成1圈，哪怕在最高速度完成都是600RPM，所以个人观点是无法实现。这么小的往复动作还是参考一下上面网友说的机械偏心来实现吧
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bookujsnj

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发表于：2008-09-20 10:49:44
31楼

伺服驱动 旋转90度，每分钟可以做到150个工作周期 （从0到90度然后返回0度算一个工作周期）。这个数据是我做伺服驱动器时实测的（有数据波形），电机是小惯量电机。如果电机惯量很大，次数肯定会少的要多。

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王知秋

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发表于：2008-09-20 12:01:54
32楼
引用ShowFine 的回复内容:

从力矩特性来讲，完全足够了！老大， 29N.m呀！这么大的力矩！不知道你们怎么算的不行。

如果是单向运行，每秒5次，每次2圈，那么是每秒10圈（600RPM），

计算出来的加速转矩为2.98N.m，考虑到中间启停，需要加快速度。实际力矩比这个要大一点。

计算出来的负载转矩为0.32N.m（设丝杆摩擦系数为0.05，传动效率为0.9）

所需要力矩为：2.98+0.32=3.3N.m

以上计算忽略了：螺帽预负载力矩、滚珠丝杆自身需要的加速转矩、电机转子本身所需的加速转矩。

算上裕量，按三倍以上，10N.m的电机够了。 因为4000HZ对应29N.m，而4000HZ没有细分时的速度为4000*60/300=800RPM (三相步进无细分步距角1.2度，每圈300脉冲)

不过我表示怀疑，你的三相步进电机在转速达到800RPM时力矩还能达到29N.m

实际上我们的设备中用三相86步进（号称最大力矩有4.2N，实际肯定没有），做为纠偏执行机构（往复运动），虽然纠偏速度比较慢，但是负载500Kg，丝杆导程5mm，完全没有问题。

 



谢谢!请问您的加速转矩是怎么算出来的?我一直在寻找这方面的计算方法.大多数看到的都是以折算的转动惯量乘以加速度.但是我一直搞不清它们的单位,还有就是转动惯量是如何折算的?
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他山石

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33楼
步进电机可以换向吗?          
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张春林

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34楼
keyi
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juta

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35楼
不太清楚，关注中。。。
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ShowFine

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36楼

to 王知秋：

加速转矩= 转动惯量 乘以  角加速度

对于直线移动的物体，它的转动惯量是非常容易计算的 = 质量 乘以 （丝杆导程/2Pi）的平方

角加速就更容易了，上面的要求每秒钟运动5次，每次转动2圈，那么就是每秒转动10圈，一圈的角度为2Pi，所以角加速为10*2Pi=20Pi

所以加速转矩T= 150 乘以  (0.025/2Pi)的平方 乘以 20Pi  = 0.149 牛.米   

我上面算错了一个20倍，不好意思!  其实加速转矩要求是非常小的。

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王知秋

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发表于：2008-09-20 16:30:58
37楼
引用他山石 的回复内容:步进电机可以换向吗?          

可以.步进电机有脉冲加方向信号的控制方式,还有正反转脉冲控制方式.
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王知秋

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38楼
引用ShowFine 的回复内容:

to 王知秋：

加速转矩= 转动惯量 乘以  角加速度

对于直线移动的物体，它的转动惯量是非常容易计算的 = 质量 乘以 （丝杆导程/2Pi）的平方

角加速就更容易了，上面的要求每秒钟运动5次，每次转动2圈，那么就是每秒转动10圈，一圈的角度为2Pi，所以角加速为10*2Pi=20Pi

所以加速转矩T= 150 乘以  (0.025/2Pi)的平方 乘以 20Pi  = 0.149 牛.米   

我上面算错了一个20倍，不好意思!  其实加速转矩要求是非常小的。



谢谢赐教!                                                                                                                                                                                                                                                                               不好意思,您所说的"每秒转动10圈，一圈的角度为2Pi，所以角加速为10*2Pi=20Pi"其中的20Pi应该是角速度吧?角加速度的话是不是应该再除以加减速时间?请问象我这种情况加减速时间应该以多少合适?                                                                                                                                                                                                                             能否留下您的邮箱地址,以便以后交流呢?我的邮箱是tqjdwsh@163.com

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ShowFine

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发表于：2008-09-20 17:21:44
39楼

呵呵，是的了，就算考虑三角型控制（只有加速和减速），那么速度也得每秒20圈， 角加速度为20*2Pi / 1 =40Pi

上面的力矩增大一倍，等于0.298N.m ，就算把加速度再提高，力矩也增大不了多少。

所以从理论计算，这个负载是完全可行的。

 

 

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worlder

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40楼
我用百格拉步进，每秒换向5次，每次2圈，最大值。
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