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2020-02-17 15:43:49 編輯：小編
在選用步進電機時我們需要對相關數據進行計算，盡管在網頁上和書上有大量的相關方法，但簡明的、容易懂的步進電機選型計算方法還是有限，凱福工程師專門在培訓時整理了一下，以供使用.
步進電機選型計算主要涉及到兩個要素：1是力矩，2是慣量，下面就此給出計算方法:
1、負載力矩
運行力矩（摩擦力矩） M=Ma+Mf M：負載力矩（N.m） Ma：負載加速力矩（N.m） Mf：負載運行力矩（N.m） 考慮到計算誤差和裝配精度，應保證2倍安全率 必要轉矩MB=2M 馬達選型時，必要轉矩必須在馬達運行曲線以下 |
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滾珠螺桿驅動 | |
Mf=(1/η+μ0/3)FPB/(2π) F=FA+mg(sinα+μcosα) Mf：負載運行力矩（N.m） FA：負載外力（N） PB：螺桿螺距（m/rev） α:螺桿水平時為0，垂直時為90度 η：效率（0.9）； μ：滑動面摩擦系數（0.05） μ0：預壓螺帽內部摩擦系數（0.2—0.3） m：負載總質量（kg） |
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直線運動 | |
Mf=FD/(2ηi) F=FA+mg(sinα+μcosα) Mf：負載運行力矩（N.m） FA：負載外力（N） D：終端滾輪直徑（m） i：減速比（機構的減速比，不是馬達減速比） α:水平運行時為0，垂直時為90度 η：效率（0.9）； μ：滑動面摩擦系數 m：負載總質量（kg） |
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旋轉機構驅動時，運行力矩極小，可忽略 | |
加速力矩 Ma=2（Jm+Jt）×π × V/t Ma：負載加速力矩（N.m） Jm：馬達轉子轉動慣量（kg.m2） Jt：負載轉動慣量（kg.m2） V：運行目標速度（rps） t：加速時間（s） 從公式可看出，加速力矩跟負載轉動慣量以及加速度成正比，加速度可根據需要設置，重點在于負載轉動慣量的計算 | |
滾珠螺桿驅動 | |
Jt=1/2*maR2+m(PB/(2π))2 Jt：負載轉動慣量（ kg.m2 ） ma：螺桿質量（kg） R：螺桿半徑（m） m：負載總質量（kg） PB：螺桿螺距（m/rev） |
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直線運動 | |
Jt=m(A/(2π))2 Jt：負載轉動慣量（ kg.m2 ） m：負載總質量（kg） A：電機轉動一周負載移動量（m） |
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旋轉機構 | |
Jt=1/2*mR2 Jt：負載轉動慣量（ kg.m2 ） m：負載總質量（kg） R：旋轉機構半徑（m） 上式為旋轉軸通過重心的計算方法，當旋轉軸不通過重心時，如機械手等 J=1/12m(A2+B2)+ml2 X0軸為物體重心，X為旋轉軸 l=X軸和X0軸的距離（m） |
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2、慣量匹配
a.負載轉動慣量不應超過馬達轉動慣量10倍 |
慣性比大時，起動、停止抖動 |
b.慣量比過大時，則起動、停止時的過沖和回沖亦變大，因而會影響起動、穩定時間 | |
c.當負載慣量過大時，需減小加載到馬達轉軸的慣量 | |
減小負載&轉子慣量比的方法： a.改變負載驅動方式 驅動相同負載，滾珠螺桿驅動與同步輪拖動相比，轉動慣量會小很多 b.在馬達轉軸和負載連接時增加減速機構 增加一個1：3的減速機構，加載到馬達上的轉動慣量將會成平方的降低，變為原負載轉動慣量的1/9 c.選用減速機型步進電機 使用1：10減速步進電機時，能驅動的負載轉動慣量將成平方增加，變為原負載慣量的100倍，此方法最常用 | |
步進電機在選型時理論上來講可以根據書本公式來計算的，但根據我們對不同結構、負載及相關因素的考慮，在實際應用中，我們將步進電機選型計算方法給予了改進，如有疑問的朋友們，可以相互探討交流！
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