步进电机选型

Question

丝杆传动水平运动，负载120kg　速度要达到每分钟200mm，丝杆直径16导程5mm。应该选用什么型号步进电机？

Answer 1

步进电机选型的步骤：
1、 步进电机转矩的选择
步进电机的保持转矩，近似于传统电机所称的“功率”。当然，有着本质的区别。步进电动机的物理结构，完全不同于交流、直流电机，电机的输出功率是可变的。通常根据需要的转矩大小(即所要带动物体的扭力大小)，来选择哪种型号的电机。大致说来，扭力在0.8N.m以下，选择20、28、35、39、42(电机的机身直径或方度，单位：mm);扭力在1N.m左右的，选择57电机较为合适。扭力在几个N.m或更大的情况下，就要选择86、110、130等规格的步进电机。
2、 步过电机转速的选择
对于电机的转速也要特别考虑。因为，电机的输出转矩，与转速成反比。就是说，步进电机在低速(每分钟几百转或更低转速，其输出转矩较大)，在高速旋转状态的转矩(1000转/分--9000转)就很小了。当然，有些工况环境需要高速电机，就要对步进电动机的线圈电阻、电感等指标进行衡量。选择电感稍小一些的电机，作为高速电机，能够获得较大输出转矩。反之，要求低速大力矩的情况下，就要选择电感在十几或几十mH,电阻也要大一些为好。
3、 步进电机空载起动频率的选择
步进电机空载起动频率，通常称为“空起频率”。这是选购电机比较重要的一项指标。如果要求在瞬间频繁启动、停止，并且，转速在1000转/分钟左右(或更高)，通常需要“加速启动”。如果需要直接启动达到高速运转，最好选择反应式或永磁电机。这些电机的“空起频率”都比较高。
4、 步进电机的相数选择
步进电机的相数选择，这项内容，很多客户几乎没有什么重视，大多是随便购买。其实，不同相数的电机，工作效果是不同的。相数越多，步距角就能够做的比较小，工作时的振动就相对小一些。大多数场合，使用两相电机比较多。在高速大力矩的工作环境，选择三相步进电机是比较实用的。
5、 针对步进电机使用环境来选择
特种步进电机能够防水、防油，用于某些特殊场合。例如水下机器人，就需要放水电机。对于特种用途的电机，就要针对性选择了。
6、 根据您的实际情况可否需要特殊规格
特殊规格的步进电机，请和我们沟通，在技术允许的范围内，加工订货。例如，出轴的直径、长短、伸出方向等。

Answer 2

步进电机选型规则，
第一步：先考虑每秒转速。200/5/60=0.67转/秒
第二步：负载。120KG。水平，力臂16/2=8mm，还有丝杆的切角（摩擦力），一般为0.3~0.05左右。
第三步：惯量值。你的120KG体积有多大，高度有多少，才可以算出。平放则可以忽略。
第四步：从移动量与定位时间决定速度模式。
第五步：加入负荷转矩与加速转矩，为了观察界限需加上安全率来算出马达所需转矩。（一般预留50%）
。
综上所叙。第一只要扭力达到推动负载的步进电机就行。第二步的数据得到的步进电机扭力是：120KG/8mm=15KG/mm=1.5KG/cm.除以摩擦系数。
一般1NM以上的电机就可以使用。
建议考虑用57的步进电机。如果是小惯量建议用小电流的。本回答被提问者采纳

Answer 3

要完成水平运动，需要首先计算丝杆扭矩。扭矩是使物体发生转动的力，能够使机械系统产生一定的角位移。
丝杆扭矩计算公式如下：
T = F * d / 2 * i
其中：
T：丝杆扭矩
F：负载（kg）
d：丝杆直径（mm）
i：丝杆导程（mm）
根据题意，F=120kg，d=16mm，i=5mm，代入公式得：
T = 120 * 16 / (2 * 5) = 192 Nm
然后，需要将扭矩转换为电机所需的力矩。力矩在物理学中，是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向。力矩的单位是牛顿-米。
电机力矩（T）和丝杆扭矩（T）之间的关系可以用以下公式表示：
T_motor = T_screw * N *η
其中：
T_motor：步进电机力矩
T_screw：丝杆扭矩
N：电机到丝杆的传动比
η：传动效率，一般取0.95
假设N=1，代入公式得：
T_motor = 192 * 1 * 0.95 = 182 Nm
最后，根据电机力矩选择步进电机型号。
步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的元件，其力矩与电机的相数、电流、电压、驱动器等参数有关。
在步进电机选型时，需要根据所需的力矩、转速和加速时间等参数选择合适的型号。
根据题意，速度要达到每分钟200mm，考虑到步进电机的最高转速通常在每分钟几百转以内，因此需要选择低速大扭矩的步进电机。
同时考虑到加速时间较短，因此对电机的峰值扭矩要求较高。因此建议选择86系列或更大尺寸的步进电机，例如86系列两相混合式步进电机，具体型号可以根据电机的规格书进行选择。
同时考虑到步进电机的驱动器和细分控制，可以根据实际情况选择合适的驱动器和细分设置，以获得更好的控制效果和稳定性。