步進電機選型很有講究，要選擇適合力矩的步進電機，先要計算機械系統的負載轉矩,要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率，電機的矩頻特性能滿足機械負載并有一定的余量保證其運行;

　　德科智控步進電機廠家為您整理了步進電機力矩詳細的計算方法及力矩計算公式，希望對您理解和計算步進電機力矩有一定不幫助。

什么是步進電機力矩?

　　轉矩是指步進電機運轉時從輸出軸的平均力矩，俗稱為步進電機的“轉勁”。

　　扭矩越大，步進電機輸出的“勁”越大，輸出軸轉速的變化也越快;扭矩隨步進電機轉速的變化而不同，轉速太高或太低，扭矩都不是最大，只在某個轉速時或某個轉速區間內才有最大扭矩，這個區間就是在標出最大扭矩時給出的轉速或轉速區間。最大扭矩一般出現在步進電機的中、低轉速的范圍，隨著轉速的提高，扭矩反而會下降。扭矩的單位是牛頓·米(N·m)或公斤·米(Kg·m)。

步進電機力矩計算公式及方法：

一、計算齒輪的減速比根據所要求脈沖當量

    齒輪減速比i計算如下:

　　i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ ---步進電機的步距角(o/脈沖)

　　S ---絲桿螺距(mm)

　　Δ---(mm/脈沖)

　　絲桿以及齒輪折算至電機軸上的慣量Jt；

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

　　式中Jt ---折算至電機軸上的慣量(Kg.cm.s2)

　　J1、J2 ---齒輪慣量(Kg.cm.s2)

　　Js ----絲桿慣量(Kg.cm.s2) W---工作臺重量(N)

　　S ---絲桿螺距(cm)

二、計算電機輸出的總力矩M

　　M=Ma+Mf+Mt (1-3)

　　Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4)

　　式中Ma ---電機啟動加速力矩(N.m)

　　Jm、Jt---電機自身慣量與負載慣量(Kg.cm.s2)

　　n---電機所需達到的轉速(r/min)

　　T---電機升速時間(s)

　　Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-5)

　　Mf---導軌摩擦折算至電機的轉矩(N.m)

　　u---摩擦系數

　　η---傳遞效率

　　Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-6)

　　Mt---切削力折算至電機力矩(N.m)

　　Pt---最大切削力(N)

三、估算負載起動頻率估算公式：

　　數控系統控制電機的啟動頻率與負載轉矩和慣量有很大關系，計算公式為

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

　　式中fq---帶載起動頻率(Hz)

　　fq0---空載起動頻率

　　Ml---起動頻率下由矩頻特性決定的電機輸出力矩(N.m)

　　若負載參數無法精確確定,則可按fq=1/2fq0進行估算.

四、運行的最高頻率與升速時間的計算：

　　由于電機的輸出力矩隨著頻率的升高而下降，因此在最高頻率 時，由矩頻特性的輸出力矩應能驅動負載，并留有足夠的余量。

五、步進電機負載力矩計算公式：

　　負載力矩和最大靜力矩Mmax。負載力矩可按式(1-5)和式(1-6)計算，電機在最大進給速度時，由矩頻特性決定的電機輸出力矩要大于Mf與Mt之和，并留有余量。一般來說，Mf與Mt之和應小于(0.2 ～0.4)Mmax。

　　步進電機選型工作是一項很專業的事，需要根據步進電機種類及力矩，功率等各方面綜合考慮，德科智控步進電機專業團隊時刻為您解答疑惑，歡迎咨詢!