求助，步进电机选型

o83848686o

大佬们，想请教个步进电机选型的问题
如图结构：步进电机带同步轮，同步带带滑块上的负载横向移动，负载15kg，同步轮半径18mm
1s内走320mm，加减速都是0.5s，这个电机的力矩需要多大？还有这个惯量要怎么算？

如果步进电机参数如下

电机转子惯量	1000	g·cm^2
电机保持转矩	3.5	N·m

能按要求带的动吗？
若缺了条件还望指出。

o83848686o

超级C 发表于 2019-2-14 14:20
拿走不谢

这一个表我也有，但算出来不明不白的，感觉差很多，不踏实啊

及上开

扭矩：按负载加皮带带轮质量共20KG，效率0.9    所需转矩=20*9.8*0.018/2=1.764N.M
      1.764除以机械效率在乘安全系数1.5=2.94N.M<3.5N.M
    符合要求。
惯量：
    负载+2个滚轮=20*1.8平方/4+2*1.8平方/8=17.01 KG/CM平方
    惯量比17.01/1=17
   惯量比好像有点大了啊
有大佬指点吗

尘世天涯

按照楼主给出的信息，只能进行粗算，因为没有滑块重量，没有皮带轮自身惯量

先说粗算

根据我的理论，首先应该校核的就是惯量比，如果惯量比不合适，其他要求都符合也是没有用的

折算到电机侧的负载惯量 = 15*1.8*1.8 = 48.6 kg*cm2
根据楼主给出的信息，电机自身惯量为 1kg*cm2
惯量比为48.6，这个比例显然太大了点

其实当你看到同步带和伺服/步进电机搭配的时候，另外一个反应就是：减速机，屡试不爽，跟象棋里面的当头炮把马跳一样，照着做就好。因为基本没有其他选择。

既然是求助了两项，那我们不妨再把扭矩也计算一下

楼主交代了要在1秒之内走320mm，0.5秒加速，0.5秒减速。
从这个信息里面可以知道，最大速度为0.64m/s，加速度为1.28m/s2
因此加速扭矩就出来了：15*1.28 = 19.2 N，经过皮带轮转换后扭矩为19.2*0.18 = 3.456 N.m

由此可以看出来，增加减速机是势在必行的了。

另外一个楼主需要注意的点，就是转速了，如果你去查询步进电机的扭矩-转速曲线的话，就会发现，步进电机随着转速的增加，扭矩是迅速下降的。因此用保持扭矩来计算，本身就是非常不准确的了。

jiangsuwanhua

坐等

超级C

拿走不谢

丹枫911

所有的回答都没有考虑摩擦系数，6楼相对的是最靠谱的

o83848686o

尘世天涯 发表于 2019-2-14 21:19
按照楼主给出的信息，只能进行粗算，因为没有滑块重量，没有皮带轮自身惯量

先说粗算

加速扭矩为什么是加速度直接乘质量？这样子出来的不是力么？F=ma

超级C

@尘世天涯 麻烦大神看看算的对不对。
另，如果计算没错的话，电机工作转速1300+，我记得步进电机一般工作转速在1000以下，这种情况怎么办？换伺服？

尘世天涯

超级C 发表于 2019-2-15 15:22
@尘世天涯 麻烦大神看看算的对不对。
另，如果计算没错的话，电机工作转速1300+，我记得步进电机一般工作 ...

大侠既然问了，我就说几句

通常来说，如果是导向机构是导轨的话，摩擦力可以不做计算。即使是在精算里面，仍然可以忽略，因为即使是精算，也会有很多预估的值，或者无法验证的值，摩擦力在整个计算里面占的比重实在是太小，因此可以直接忽略。

另外要说明的是，扭矩的最大值一定是出在加速段上，如果是竖直轴，则出在向上的加速段上

根据皮带轮重量计算自身惯量的方式是错的，即使同样重量，同等直径的皮带轮也可以有很多种转动惯量，大侠给出的公式只适合均质分布的圆盘。

计算得到的转速对于电机来说是不是偏高，还要结合扭矩看，不能只看一个参数。只要电机在这个转速下仍能够提供加速扭矩，就算是合格的。

安全系数，我认为不可取。原因也很简单，所有的理论，包括厂家的选型软件里面都不会出现这个安全系数，因为不管设置多少，都没有理论依据，哪怕是经验值都没有。