說明脈沖信號控制步進(jìn)電動機(jī)及AC伺服電動機(jī)時(shí)必備的計(jì)算式。

運(yùn)行模式

作為脈沖速度的運(yùn)行模式，步進(jìn)電動機(jī)通常選定加減速運(yùn)行模式。運(yùn)行速度低速、負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量小時(shí)，可以采取自起動運(yùn)行模式。

f₁

起動脈沖頻率［Hz］

f₂

運(yùn)行脈沖頻率［Hz］

A

工作脈沖數(shù)

t₀

定位時(shí)間［s］

t₁

加減速時(shí)間［s］

工作脈沖數(shù)A［脈沖］的計(jì)算式

*工作脈沖數(shù)是以脈沖信號來表示將工作物由A點(diǎn)移至B點(diǎn)時(shí)，電動機(jī)必須旋轉(zhuǎn)的角度。

• ※減速機(jī)型電動機(jī)的情況中，為輸出軸上的步距角（分辨率）。

運(yùn)行脈沖頻率f₂［Hz］的計(jì)算式

運(yùn)行脈沖頻率可通過工作脈沖數(shù)與定位時(shí)間及加減速時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。

①加減速運(yùn)行時(shí)

加減速時(shí)間的長短是選用時(shí)的重點(diǎn)，但是除此之外還必須考慮加速轉(zhuǎn)矩及加減速常數(shù)的平衡，所以不能輕易決定。
因此，開始計(jì)算時(shí)，設(shè)定定位時(shí)間的25%左右為基準(zhǔn)來進(jìn)行計(jì)算。（最后需要調(diào)節(jié)。)

②自起動運(yùn)行時(shí)

加減速常數(shù)T_R［ms/kHz］的計(jì)算式

加減速常數(shù)是本公司控制器使用的設(shè)定值。表示脈沖頻率的加速程度，以下述計(jì)算式計(jì)算。

• 脈沖頻率請按整步換算。
• 此處速度單位用［kHz］，時(shí)間用［ms］進(jìn)行計(jì)算。

運(yùn)行脈沖頻率f₂［Hz］到運(yùn)行速度N_M［r/min］的換算公式

負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算

請參照各驅(qū)動機(jī)構(gòu)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算式。

加速轉(zhuǎn)矩T_a［N·m］的計(jì)算式

改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，加速及減速轉(zhuǎn)矩都是不可缺少的要素。
各種電動機(jī)其加速轉(zhuǎn)矩的基本公式是相同的，通過脈沖速度計(jì)算步進(jìn)電動機(jī)加速轉(zhuǎn)矩時(shí)，請使用如下公式。

〈所有電動機(jī)通用的基本公式〉

 

\(\begin{align} T_a= \frac{\left((J_0 + J_1) \cdot i^2 + J_L\right)}{9.55} \cdot \frac{N_M}{t_1} \end{align}\quad\quad\)

J₀

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量［kg·m²］

J₁

電磁制動部轉(zhuǎn)動慣量［kg·m²］

J_L

總負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量力矩［kg·m²］

N_M

運(yùn)行速度［r/min］

t₁

加減速時(shí)間［s］

i

減速比

〈通過脈沖速度計(jì)算步進(jìn)電動機(jī)的加速轉(zhuǎn)矩時(shí)〉

①加減速運(yùn)行時(shí)

②自起動運(yùn)行時(shí)

必要轉(zhuǎn)矩T_M［N·m］的計(jì)算式

負(fù)載轉(zhuǎn)矩與加速轉(zhuǎn)矩之和，乘以安全系數(shù)即是必要轉(zhuǎn)矩。

有效負(fù)載轉(zhuǎn)矩T_rms［N·m］的計(jì)算式

選用AC伺服電動機(jī)和無刷電動機(jī)BX系列時(shí)計(jì)算有效負(fù)載轉(zhuǎn)矩。
電動機(jī)所要求的轉(zhuǎn)矩與時(shí)間一同變化時(shí)，先計(jì)算有效負(fù)載轉(zhuǎn)矩再判斷能否使用。
短周期運(yùn)行中頻繁進(jìn)行加速減速的運(yùn)行模式下尤其重要。