Formule et cas de calcul de sélection de moteur (1)
Lors de la sélection d'un moteur, vous devez calculer les données du moteur sur la base de certaines formules de calcul de sélection du moteur, telles que le couple de charge, l'inertie de la charge (moment d'inertie) et le couple d'accélération nécessaire transporté par le moteur sous une certaine vitesse de conduite. le moteur pas à pas sélectionné.
1. Formule de calcul de sélection du moteur : couple d'accélération et couple de friction requis pour l'inertie de la charge
Lorsque le couple de charge est TL, si vous souhaitez l'entraîner à la vitesse de f2, démarrez d'abord le moteur à basse vitesse f1, puis accélérez jusqu'à f2. A ce moment, la charge contient le moment d'inertie J du rotor, donc pour l'accélérer, le couple d'accélération Ta doit être appliqué, alors (TL + Ta) est le couple nécessaire pour que le moteur pas à pas accélère jusqu'à la vitesse f2 , où Le couple d'accélération est le premier terme de la formule (Formule 1)
Jd²θ / dt2+Ddθ / dt+TL=TM (Formule 1)
D dans la formule ci-dessus est le coefficient de vitesse proportionnelle. Le deuxième terme est plus petit que les autres termes et peut être ignoré. TM est le couple généré par le moteur, (TM-TL) est le couple qui génère l'accélération. Lors de l'accélération jusqu'à la vitesse angulaire du rotor ω₂, l'impulsion motrice atteint f₂ (pps), puis fonctionne à une vitesse constante, puis décélère pour atteindre la vitesse angulaire du rotor w1, la fréquence d'entraînement revient à f₂ (pps) et s'arrête finalement. Cette courbe de vitesse est appelée entraînement trapézoïdal.
La surface du trapèze à ce moment est équivalente au nombre total de pas, c'est-à-dire le nombre de pas pendant lesquels l'arbre du moteur tourne pendant le temps de l'axe horizontal, et la charge atteint la position de positionnement. En supposant que le temps d'accélération est ta et que l'angle de pas est θs, le couple d'accélération est exprimé par la formule suivante :
Ta=J [ πθs / 180 (f2-f1)] / ta (Formule 3)
Le couple décalé d'un moteur pas à pas est le couple maximum que le moteur pas à pas peut produire. Sélectionnez un moteur pas à pas et sélectionnez le facteur de sécurité de couple SF de 1,3 à 2. La formule suivante détermine le couple requis :
T=SF (Ta+TL) (Formule 4)
2. Questions de calcul de cas de formule de calcul de sélection de moteur
【Exemple 1】Trouvez le couple requis pour l'accélération lorsque l'inertie de la charge est de 2 kg•cm², w1=0, w2=157rad/s (équivalent à 25 tr/min), TL=0, ta=0,1s.
Solution：
J=2（kg*cm²）=2x10¯4（kg•m²）
Selon la formule (Formule 2)
T=2x10¯4 (157-0)/0,1=0,314 (N•m) (Formule 5)
L'unité de couple est kgf•cm, 1kgf=9,8N, elle est calculée par la formule suivante :
T=0,314x100/9,8=0,314x10,2=3,20kg•cm (Formule 6)
【Exemple 2】En utilisant un moteur pas à pas de type HB avec un angle de pas de 1,8°, le moment d'inertie de l'arbre du moteur est de 2 kg•cm² et le couple de friction est de 0,3 kgf•cm². Trouvez le couple requis pour accélérer à partir d'un arrêt. état à 1600pps en 40ms. combien ? L'inertie du rotor est de 0,5 kg•cm.
Solution：
J=2+0,5=2,5 (kg•cm²) = 2,5*l0¯4 (kg•m²)
θs=1,8°
(f2-f1)=1600 (pps)
ta=0,04 (s)
En utilisant la formule (Formule 3), nous obtenons la formule suivante :
Ta=2,5x10¯4 (π/180)x1,8x1600/0,04=0,314 (N•m) (Formule 7)
TL=0,3（kgf•cm）=0,3x9,8x10¯2=0,0294（N•m）
Donc：
T=0,343 (N•m)
Selon la formule (Formule 4), si SF = 1,5, alors T = 0,515 N•m. Le moteur pas à pas utilisant ce type de couple peut répondre aux exigences de 1 600 pps.