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步进电动机负载率(步进电机耗电量)

来源:www.xrdq.ne   时间:2022-12-26 22:10   点击:179  编辑:admin   手机版

1. 步进电机耗电量

无需编码器等反馈器件即可实现转速与转角(即位置)的控制(即开环控制),这是步进电机最大的特点。脉冲的频率决定电机的转速,而脉冲的个数决定电机的转角。同比直流伺服系统,步进电机具如下优势:

1、锁定位置时,电机不再耗电:步进电机特有的“静转矩”(又称“保持转矩”、“定位转矩”等),当电机停在某位置时,具有一定的锁定转矩。直流电机虽然也可通过驱动器锁定位置,但锁定时电机依然耗电;

2、体积小、寿命长:步进电机的寿命通常取决于轴承寿命,可达上万至数万小时,与等同尺寸的直流电机相比,步进电机的输出转矩更大。

3、成本低廉、驱动简单:由于是开环控制,省却了编码器等反馈器件,所以既简化了系统组成,又能有效降低成本。

但步进电机的旋转是一个高速重复的“启—停—启—停”过程,所以转动平滑性不如直流电机。步进电机还有一个谐振频率,当电机在某转速区间工作时,驱动的脉冲可能产生谐振而让电机抖动。另外,一旦发生某一脉冲未能驱动电机(俗称“丢步”,可能因干扰信号等而出现)时,开环系统无法检测和补偿。该问题虽然可以通过加装编码器等来解决,但这将导致成本上升,并且需要更复杂的驱动电路。

2. 步进电机的重量

电机含铜的重量约为电机总重的8~10%。没有固定公式正常就按十分之一算就可以300斤的电机含铜量也就是30斤左右

各种型号的电动机含铜量:

1、Y系列(IP44)三相异步电动机(H80-H400)。

2、Y系列(IP23)三相异步电动机(H160-H355)。

3、Y2系列(IP54)三相异步电动机(H80-H400)。

4、YPF系列变频调速三相异步电动机(H80-H355)。

5、YD、YDT系列变极多速异步电动机(H80-H355)。

6、Y、YR系列中型高压三相异步电动机(H355-H500)。

四相八拍步进电机,重量为32克;39BYG601为250克;86BYGX450C-005混合式步进电机则有3.8Kg。

电动机铜线的优点:

3. 步进电机功率多大

功率约=扭矩*转速。如20NM的步进电机转速200时约功率400W,如果超过200转,步进电机转矩又下降了,所以步进电机的功率和转速又不是正比的,要看步进电机的矩频特性了,和电机的质量了

4. 步进电机耗电量大吗

400瓦左右

这个没有特定的可比性,步进电机运行速度一般在每分钟600转左右,普通电机一般在1400转到3200转,如果大致的功率比较,看体积,和它体积相等的电机扭力也非常接近的应该就是400瓦的电动车电机。

功率86是86000千瓦,即86千瓦。

本题有功功率P为86千瓦,考虑功率因数cosφ=0.85,三相电电压U为380伏,视在功率S=P/cosφ=86÷0.85=101.18(千伏安)。

额定电流为Ⅰ=S/√3U=101180÷√3÷380=153.73(安)。

该负荷工作一小时,耗电为86度,如果一天工作8小时,一个月按30天计算,则一个月耗电20640度。

5. 步进电机的效率大概是多少

选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时,首先要计算机械系统的负载转矩,电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中,各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机,负载力矩大。

选择步进电机时,应使步距角和机械系统匹配,这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量,一是可以改变丝杆的导程,二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率,不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。

选择功率步进电机时,应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率,使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量,使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。

选择步进电机需要进行以下计算:

(1)计算齿轮的减速比

根据所要求脉冲当量,齿轮减速比i计算如下:

i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ ---步进电机的步距角(o/脉冲)

S ---丝杆螺距(mm)

Δ---(mm/脉冲)

(2)计算工作台,丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。

Jt=J1+(1/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2] (1-2)

式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)

J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2)

Js ----丝杆惯量(Kg.cm.s2) W---工作台重量(N)

S ---丝杆螺距(cm)

(3)计算电机输出的总力矩M

M=Ma+Mf+Mt (1-3)

Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4)

式中Ma ---电机启动加速力矩(N.m)

Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)

n---电机所需达到的转速(r/min)

T---电机升速时间(s)

Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-5)

Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩(N.m)

u---摩擦系数

η---传递效率

Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-6)

Mt---切削力折算至电机力矩(N.m)

Pt---最大切削力(N)

(4)负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系,其估算公式为

fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml)÷(1+Jt/Jm)] 1/2 (1-7)

式中fq---带载起动频率(Hz)

fq0---空载起动频率

Ml---起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩(N.m)

若负载参数无法精确确定,则可按fq=1/2fq0进行估算。

(5)运行的最高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降,因此在最高频率 时,由矩频特性的输出力矩应能驱动负载,并留有足够的余量。

(6)负载力矩和最大静力矩Mmax。负载力矩可按式(1-5)和式(1-6)计算,电机在最大进给速度时,由矩频特性决定的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和,并留有余量。一般来说,Mf与Mt之和应小于(0.2 ~0.4)Mmax.

6. 步进电机效率一般多少

只能算出它的装机后的固定功率,例:24V供电的步进电机驱动器,电流拨在2A档位,功率是48W。如果接入的是48V电压,电流不变,功率就变成了96W.如果改变电流,功率随之变化。步进电机功率知道了也没有用,它和耗电量有一定关系,和力矩,大小,尺寸。都没有任何关系。

例:57的76长步进电机,额定电流从0.4A~5.8A不等,我们只能根据(电压来计算耗电量),扭力是由里面的磁钢数量和结构决定的。不能作为任何参照。谢谢

7. 步进电机的速度

1.步进电机运转速度是有一定的范围的。一般不说转速,只说步进角度,牵出频率和牵入频率。

2.要调快运转速度,就要谈到控制步进电机的几相几拍。谈到几相几拍就要谈到它的工作频率。你用于控制电机的频率越快,每次转动1个步进角的时间越短,步进电机的转速也就越快了。

3.如果你的控制频率已固定,那它下一个相拍频率的到来,决定了下一个步进角的变化。即:那它下一个相拍频率的到来的快慢的调整了步进电机的运转速度快慢。当然这个最快的时间是不能小于控制相拍频率的周期的。最后:假设1组脉冲信号转动一个步进角,那下一组脉冲来得越快,运转速度就越快;反之,那下一组脉冲来得越慢,运转速度就越慢;调整每组脉冲的间隔时间,就能达到调节步进电机运转速度。

8. 步进电机性能

步进电机主要用途

  目前用于电脑绣花机中的步进电机多数为三相混合式步进电机,并采用细分驱动技术可以大大改善步进电机的运行品质,减少转矩波动,抑制振荡,降低噪音,提高步矩分辨率。

  第一、步进电机主要用于一些有定位要求的场合,例如:线切割的工作台拖动,植毛机工作台(毛孔定位),包装机(定长度),基本上涉及到定位的场合都用得到。

第三、步进电机在电脑绣花机等纺织机械设备中有着广泛的应用,这类步进电机的特点是保持转矩不高,频繁启动反应速度快、运转噪音低、运行平稳、控制性能好、整机成本低。

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