一、步進電機怎么選型

步進電機選型需要科學計算選擇合適的電機。除了注意法蘭尺寸、相數(shù)、電機長度、軸長、引出線數(shù)外，還要計算扭矩、電流等，確定配套的驅動器。

1、步進電機轉矩的選擇

步進電機的保持轉矩類似于傳統(tǒng)電機的“功率”。當然，也有本質區(qū)別。步進電機的物理結構與交直流電機完全不同，電機的輸出功率是可變的。通常，根據(jù)需要的扭矩（即被驅動物體的扭矩）來選擇哪種類型的電機。例如扭矩為0.6NM以下，選擇28、35、42（電機的本體直徑或方形度，單位：mm；如果扭矩大于0.6nm，選擇57電機比較合適。如果扭矩為幾牛米以上，選用86、110等規(guī)格的步進電機。

2、步進電機相數(shù)選擇

很多客戶很少注意步進電機相數(shù)的選擇，大多是隨便買的。事實上，不同相數(shù)的電機工作效果是不同的。相數(shù)越多（常用的有二相、三相和五相），步距角可以越小，運行時的振動也比較小。在大多數(shù)情況下，經(jīng)常使用兩相電機。在高速大扭矩的工作環(huán)境中，選擇三相步進電機。

3、步進電機轉速的選擇

還應特別考慮電機的速度。因為電機的輸出扭矩與轉速成反比。也就是說，在低速時（每分鐘幾百轉以下，它的輸出扭矩很大），而在高速時（1000轉--9000轉），扭矩很小。當然，有些工況需要高速電機，所以需要測量步進電機的線圈電阻、電感等指標。選擇電感較小的電機作為高速電機可以獲得較大的輸出轉矩。反之，當要求低速大扭矩時，最好選擇十幾或幾十MH的電感，大一點的電阻。

4、步進電機空載啟動頻率的選擇

步進電機的空載啟動頻率通常稱為“空載啟動頻率”。這是選擇電機的一個比較重要的指標。如果要求瞬間頻繁啟停，且轉速在1000轉左右（或更高），通常需要“加速啟動”。如果需要直接啟動實現(xiàn)高速運行，最好選擇無功或永磁電機。這些電機的“怠速頻率”相對較高。

二、步進電機選型計算方法

在選擇步進電機時如何選型計算方法，具體如下。

1、電機最大速度選擇

步進電機最大速度范圍為600-1000rpm。機械傳動系統(tǒng)要根據(jù)此參數(shù)進行設計。

2、電機步距角選擇

機械傳動比確定后，可根據(jù)控制系統(tǒng)的定位精度選擇步進電機的步距角及驅動器的細分等級，一般選電機的一個步距角對應于系統(tǒng)的定位精度的1/2或更小。注意：當細分等級大于1/4后，步距角的精度不能保證。

3、電機力矩選擇

轉動慣量計算

在旋轉運動中，物體的轉動慣量J對應于直線運動中的物體質量。要計算系統(tǒng)在加速過程中的動態(tài)載荷，就必須計算物體的轉動慣量J和角加速度w，然后得出慣性力矩T=J*w。

物體的轉動慣量為：J=∫r2pdV，式中dV為體積元，p為物體密度，r為體積元與轉軸的距離。單位：Kgm2。以圓柱體為例：

J=W/8（D/103）2=πp/32（L/103）（D/103）^4，式中：L（長度/mm）D（直徑/mm）

將負載質量換算成電機輸出軸上的轉動慣量，常見傳動機構與公式如下：

1）滾珠絲杠

J=W（1/2π*BP/103）2*GL2

W：可動部分總質量（Kg）

BP：絲杠螺距（mm）

GL：減速比

2）齒條和小齒輪、傳送帶、鏈條傳動

J=W（1/2*D/103）2*GL2

W：可動部分總質量（Kg）

D：小齒輪直徑（mm）

鏈輪直徑（mm）

GL：減速比

3）旋轉體、轉盤驅動

J=（J1 W（L/103）2）*GL2

J1：轉盤的慣性矩

W：轉盤上物體的質量（Kg）

L：物體與旋轉軸的距離（mm）

GL：減速比

4、加速度計算

控制系統(tǒng)要定位準確，物體運動必須有加減速過程。

已知加速度時間△t、最大速度Vmax，很容易算出電機的角加速度：w=Vmax/△t（rad/s2）

5、電機力矩計算

T=（J*w TL）/n，其中：TL為系統(tǒng)外力折算到電機上的力矩；n為傳動系統(tǒng)的效率。

根據(jù)計算出的力矩T再加上一定的安全系數(shù)，即可選出電機的型號。