1. 步进电动机的转速公式
步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的一种器件。在不超载情况下,步进电机的转速和运动距离取决于控制电脉冲的频率和数量。
其控制精度主要由两方面决定:
1、步进电机的每步精度,以2相混合式步进电机为例,一个200步的步进电机在不细分情况下,单步的步距为:360°/200=1.8°,即该步进电机单步行走的最小距离就是1.8°。但实际使用中,一般都会细分步数。以2细分为例,此时步进电机行走两步相当于原来走一步,则现在单步的步距为:360°/(200*2)=0.9°;同理,4细分下,单步步距为:360°/(200*4)
=0.45°;8细分下,单步步距为:360°/(200*8)=0.225°;16细分下,单步步距为:360°/(200*16)=0.1125°;32细分下,单步步距为:360°/(200*32)=0.05625°。所以驱动细分下,步进电机单步步距角计算公式为:360/(步进电机固有步数*细分数)。
由此可见,要减小步进电机单步步距角以达到较高精度,需要从两个方面着手,一是提高或采用固有步数更多的步进电机以获得较小的单步步距角,如0.9°。二是提高步数细分的程度。
2、计算精度,在控制步进电机进行动作时,计算系统在将要移动的角位移或者线位移转换成步进电机步数的计算时应该保证计算精度高于步进电机每步精度。比如说,步进电机每步的步距角为0.1125°,要移动的角位移为143.45°,要走的步数应该为=143°/0.1125°,计算结果为1275.11.....步,实际结果为1275步,移动误差为:0.11111*0.1125
=0.0125°。而如果计算移动的角位移是以1°为单位的,143.45°=143°,小数部分就被舍弃了。143/0.1125=1271.1111步,则比较之前的移动,误差为:(1275-1271)*0.1125°
=0.45°。这里之所以这样提出,主要是因为在嵌入式系统中,因为数据类型的限制,如果不使用float或double来进行计算,则一般都会舍弃掉小数部分,从而造成较大的计算误差。
2. 步进电机转矩公式
我们用型号为86的步进电机举例,这种尺寸的步进电机扭矩一般为3.0牛米,理想状态下,在电机转轴垂直方向距离一米的位置就是3.0牛,换算质量就是0.306公斤。如果这个电机安装了一个半径为1cm的的同步轮,那么在同步轮外缘可产生300牛的力,换算成质量就是30.6公斤。
3. 步进电动机的转速公式理解
一、电机电流计算:
对于交流电三相四线供电而言,线电压是380,相电压是220,线电压是根号3相电压
对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压,导线的电压是线电压(指A相 B相 C相之间的电压,一个绕组的电流就是相电流,导线的电流是线电流
当电机星接时:线电流=相电流;线电压=根号3相电压。三个绕组的尾线相连接,电势为零,所以绕组的电压是220伏
当电机角接时:线电流=根号3相电流;线电压=相电压。绕组是直接接380的,导线的电流是两个绕组电流的矢量之和
功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数 是对的
用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流
二、极对数与扭矩的关系
n=60f/p
n: 电机转速
60:60秒
f: 我国电流采用50Hz
p: 电机极对数
1对极对数电机转速:3000转/分;2对极对数电机转速:60×50/2=1500转/分
在输出功率不变的情况下,电机的极对数越多,电机的转速就越低,但它的扭矩就越大。所以在选用电机时,考虑负载需要多大的起动扭距。
异步电机的转速n=(60f/p)×(1-s),主要与频率和极数有关。
直流电机的转速与极数无关,他的转速主要与电枢的电压、磁通量、及电机的结构有关。n=(电机电压-电枢电流*电枢电阻)/(电机结构常数*磁通)。
扭矩公式
T=9550*P输出功率/N转速
导线电阻计算公式:
铜线的电阻率ρ=0.0172,
R=ρ×L/S
(L=导线长度,单位:米,S=导线截面,单位:m㎡)
磁通量的计算公式:
B为磁感应强度,S为面积。已知高斯磁场定律为:Φ=BS
磁场强度的计算公式:H = N × I / Le
式中:H为磁场强度,单位为A/m;N为励磁线圈的匝数;I为励磁电流(测量值),单位位A;Le为测试样品的有效磁路长度,单位为m。
磁感应强度计算公式:B = Φ / (N × Ae) B=F/IL u磁导率 pi=3.14 B=uI/2R
式中:B为磁感应强度,单位为Wb/m^2;Φ为感应磁通(测量值),单位为Wb;N为感应线圈的匝数;Ae为测试样品的有效截面积,单位为m^2。
感应电动势
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
磁通量变化率=磁通量变化量/时间 磁通量变化量=变化后的磁通量-变化前的磁通量
2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
一、电机电流计算:
对于交流电三相四线供电而言,线电压是380,相电压是220,线电压是根号3相电压
对于电动机而言一个绕组的电压就是相电压,导线的电压是线电压(指A相 B相 C相之间的电压,一个绕组的电流就是相电流,导线的电流是线电流
当电机星接时:线电流=相电流;线电压=根号3相电压。三个绕组的尾线相连接,电势为零,所以绕组的电压是220伏
当电机角接时:线电流=根号3相电流;线电压=相电压。绕组是直接接380的,导线的电流是两个绕组电流的矢量之和
功率计算公式 p=根号三UI乘功率因数 是对的
用一个钳式电流表卡在A B C任意一个线上测到都是线电流
二、极对数与扭矩的关系
n=60f/p n: 电机转速 60:60秒 f: 我国电流采用50Hz p: 电机极对数 1对极对数电机转速:3000转/分;2对极对数电机转速:60×50/2=1500转/分
在输出功率不变的情况下,电机的极对数越多,电机的转速就越低,但它的扭矩就越大。所以在选用电机时,考虑负载需要多大的起动扭距。
异步电机的转速n=(60f/p)×(1-s),主要与频率和极数有关。
直流电机的转速与极数无关,他的转速主要与电枢的电压、磁通量、及电机的结构有关。n=(电机电压-电枢电流*电枢电阻)/(电机结构常数*磁通)。
三、扭矩公式
T=9550*P输出功率/N转速
四、导线电阻计算公式:
铜线的电阻率ρ=0.0172,
R=ρ×L/S
(L=导线长度,单位:米,S=导线截面,单位:m㎡)
五、磁通量的计算公式:
B为磁感应强度,S为面积。已知高斯磁场定律为:Φ=BS
六、磁场强度的计算公式:H = N × I / Le
式中:H为磁场强度,单位为A/m;N为励磁线圈的匝数;I为励磁电流(测量值),单位位A;Le为测试样品的有效磁路长度,单位为m。
七、磁感应强度计算公式:B = Φ / (N × Ae) B=F/IL u磁导率 pi=3.14 B=uI/2R
式中:B为磁感应强度,单位为Wb/m^2;Φ为感应磁通(测量值),单位为Wb;N为感应线圈的匝数;Ae为测试样品的有效截面积,单位为m^2。
八、感应电动势
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
磁通量变化率=磁通量变化量/时间 磁通量变化量=变化后的磁通量-变化前的磁通量
2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
4. 步进电机的转速的公式?
一般通过以下来确定
切削速度公式
Vc=πDN/1000
π:3.14
D:车床是工件直径,铣床是铣刀直径
N:转速
1000:mm转换成m
进给速度公式
Vf=n•fz•z
n为刀具或工件转速.单位为r/min
fz为每齿进给量
z为刀齿数
刀具厂商会根据所切削材料提供以上的切削参数,由此计算大概的主轴转速和进给速度。希望能帮到你~
5. 步进电机的转速计算公式
PLC输出的模拟量是0~10V,对应的整形数据是0~32000;而伺服电机的输入模拟量是0~l0V。对应的转速是0-6500 RPM。由于这些数值都是理论上的,并且最终希望得到的还是输入值对应上转速即可。因此,模拟量作为中间环节仅做参考。需要重点考虑的还是输入值、整形数据和实际转速。
6. 步进电动机的转速公式为
步距角为1.5°,通电频率为2000HZ,就是说每秒能走2000个1.5°,而每360°就是1圈,转速为n=1.5*2000/360=8.333r/s=500r/min 每分钟500圈
7. 步进电机转速计算
步进电机的转速与脉冲频率成正比,即脉冲频率越高步进电机的转速也越高,但提高了脉冲频率虽然达到了提速作用,却损失了力矩。 力矩随脉冲频率升高而下降的原因: 步进电机产生失步的两个原因就是: 一、控制脉冲频率高,此时转子的加速度小于步进电机定子旋转磁场的速度。 在步进电机供电电源设计好后,定子线圈冲电时间常数基本是固定的,假设时间常数是0.02S(0.02S充电到最大值的63%),如果步进电机接受的脉冲周期大于0.04S(占空比为50%,频率小于25HZ),定子线圈即可以获得足够的能量产生足够带动转子的力矩。如果脉冲频率过高,比如50HZ(占空比为50%,脉冲周期大于0.02S),定子线圈获得的充电时间才0.01S,少了一半的充电时间,产生的力矩就减少了很多,致使转子跟不上定子旋转磁场的速度,每一步都落后于应该到达的平衡位置,并且距离平衡位置越来越远。积累下来的结果就造成了失步. 当然50HZ的频率太小了,本例子只是为了便于说明,随意说了一个数解决方法:1、降低脉冲频率,别认为麻烦,调试步进电机大部分是调节脉冲频率的过程 2、如果不想因降低频率而造成速度太低,那么加大步进电机供电电流 3、减轻电机的负载 二、控制脉冲频率低,此时转子的速度高于步进电机定子旋转磁场的速度。 还以上面的0.02S充电时间常数为例,脉冲频率低,定子线圈充电充分,其产生的力矩就大,此时电机的负载如果较轻,转子就会超过应该到达的平衡位置,定子磁场又要拉转子回到平衡位置,同样其在回平衡位置时又会反越过平衡位置而落后于平衡位置,恰恰此时下一个脉冲到来,于是转子只好在落后于平衡位置的地方开始新一轮的步进。如此循环,同样造成每一步都落后于应该到达的平衡位置,并且距离平衡位置越来越远。积累下来的结果就造成了失步。 解决方法:1、提高脉冲频率 2、不想太高速,那么减小步进电机供电电流。 3,上面两者都不能调节,换力矩小的电机。 伺服电机的说明书上一般都会给出矩频特性图,或是力矩与速的关系表。从大多品牌步进电机的矩频特性可以看出,步进电机在小于600转/分的速度时,输出力矩是正常的。超过1000转/分时,力矩急剧下降(当然也有部分电机在1200转/分时,力矩输出正常). 所以将步进电机的最高转速定为600转/分是较为理想的选择。 当然这个600转/分不是一个通用的数据,具体还得去资讯厂家,向厂家要步进电机的矩频特性。 600转/分的定义只是为了告诉您在选择电机或是前期设计转速,要考虑到步进电机转速小的特点!