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步進(jìn)電機(jī)的“功率”計(jì)算問(wèn)題匯總
步進(jìn)電機(jī)的“功率”計(jì)算問(wèn)題匯總
在和客戶的溝通過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到客戶詢問(wèn)這樣一個(gè)問(wèn)題：這個(gè)步進(jìn)電機(jī)功率多大？今天雷利（HDB）電機(jī)工程師就和大家一起探討下步進(jìn)電機(jī)的功率問(wèn)題。
接觸步進(jìn)電機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)的童鞋們一定會(huì)發(fā)現(xiàn)在步進(jìn)電機(jī)的規(guī)格中是沒(méi)有功率這一項(xiàng)目，平時(shí)選型時(shí)也是參考對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速下的力矩來(lái)選型的。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)規(guī)格中之所以不標(biāo)注功率(W)，是因?yàn)椴竭M(jìn)電動(dòng)機(jī)并沒(méi)有額定轉(zhuǎn)速的概念。而平時(shí)所說(shuō)的AC電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)的功率（W）是指電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的功率（W），即額定功率。
步進(jìn)電機(jī)一般在較大范圍內(nèi)調(diào)速使用、其功率是變化的，代入不同的轉(zhuǎn)速算出的功率(W)也會(huì)有所不同一般只用力矩來(lái)衡量，力矩與功率估算公式如下：P=Ω;MΩ=2π；n/60P=2πnM/60；P=2πnM/60=0.1047nM，其P為功率單位為瓦（w），ω為角速度，單位為弧度每秒(rad/s)，n為每分鐘轉(zhuǎn)速(r/min)，M為力矩單位為牛頓米(Nm) 。P=2πfM/400(半步工作)其中f為每秒脈沖數(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)PPS)。
以步進(jìn)電機(jī)24HD240D8為例，如下圖：根據(jù)轉(zhuǎn)速-扭矩曲線圖，可以看出當(dāng)轉(zhuǎn)速為600RPM時(shí)，扭矩為0.9Nm。將其代入公式：0.1047*600*0.9=56.5W(未加入安全系數(shù)計(jì)算)，即在使用驅(qū)動(dòng)器ASD880R ,驅(qū)動(dòng)電壓為60VDC，驅(qū)動(dòng)電流為4.0A，細(xì)分設(shè)置為200脈沖/圈的條件下，24HD240D8在600RPM時(shí)的機(jī)械輸出功率為56.5W。實(shí)際運(yùn)用中我們常要用步進(jìn)電機(jī)替換伺服電機(jī)，這時(shí)我們就要反過(guò)來(lái)計(jì)算伺服輸出的力矩，估算公式如下： M=9.549P/n 如我們要用步進(jìn)電機(jī)替換額定功率100W，額定轉(zhuǎn)速3000RPM，減速比為10的減速伺服電機(jī)（假設(shè)減速機(jī)的效率為90%），代入公式計(jì)算電機(jī)額定扭矩：9.549*100/3000 = 0.3183Nm，減速機(jī)軸輸出力矩：0.3183*10*90% = 2.8647 Nm，減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)速：3000/10 = 300RPM，也就說(shuō)我們選的步進(jìn)電機(jī)或者減速步進(jìn)電機(jī)在300RPM輸出力矩為2.8647 Nm(未考慮安全系數(shù))就能替換這個(gè)減速伺服電機(jī)。如下圖在不考慮尺寸的情況下，我司的3402HS60U14在300RPM的扭矩為2.95Nm，能滿足要求。
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