步进电机的选用 步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行 元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。电机总的回转角与输入 脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲频率。
步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速 控制。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。广泛应 用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、 传真机等。
选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。 而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性 能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频 率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大 的电机，负载力矩大。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的 脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆 的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率， 不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。 论文天地欢迎您
选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频 率，使之与步进电机的惯性
频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续 工作频率能满足机床快速移动的需要。
选择步进电机需要进行以下计算:
(1)计算齿轮的减速比 根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下:
i=( ? .S)/(360. △)
式中?
(1-1)
---步进电机的步距角(o/脉冲)
S --- 丝 杆 螺 距 ( mm)
△ ---(mm/ 脉冲)
2)
计算工作台，丝杆以及齿轮 折算至电 机轴上的惯 量 Jt。
Jt=J1+ ( 1/i2)[(J2+Js ) +W/g ( S/2 n )2]
1-2 )
式 中 Jt --- 折算 至电 机轴 上的 惯量 (Kg.cm.s2)
J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2)
Js --- 丝杆 惯量 (Kg.cm.s2) W--- 工作台重量( N)
S --- 丝 杆 螺 距 ( cm )
3) 计 算电机 输出 的总 力矩 M
M=Ma+Mf+Mt 1-3 )Ma=
Jm+Jt).n/T
1.02
10
1-4)
式 中 Ma --- 电机 启动 加速 力矩 ( N.m)
Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2) n--- 电 机 所 需 达 到 的 转 速 ( r/min )
T--- 电 机升 速时 间( s) Mf=(u.W.s)/(2
7t
i) 10
1-5)
Mf--- 导 轨 摩 擦 折 算 至 电 机 的 转 矩 N.m) u--- 摩 擦 系 数
n --- 传 递效 率
Mt=(Pt.s)/(2
7t
i) 10
1-6)
Mt--- 切 削 力 折 算 至 电 机 力 矩 ( N.m) Pt--- 最大切削 力( N)
4)
负 载起动频率估算。数 控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量
有很大关系，其估算公式为
fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml
(1+Jt/Jm)] 1-7)
式 中 fq--- 带 载 起动 频率 ( Hz)
1/2
fq0--- 空载 起动频率
Ml--- 起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩 （N.m） 若 负载 参数 无法 精确 确定 ,则
可按 fq=1/2fq0 进行 估 算.
（ 5 ）运 行 的 最 高 频 率 与 升 速 时 间 的 计 算 。由 于 电 机 的 输 出 力 矩 随 着 频 率 的 升高而下降，因此在最高频率 时，由矩频特性的输出力矩应能驱动负载，并 留 有足够的余量。
（ 6 ）负 载 力 矩 和 最 大 静 力 矩 Mmax 。负 载 力 矩 可 按 式（ 1-5 ）和 式（ 1-6 ）
计算，电机在最大 进给速度时，由矩频特性决定的电机 输出力矩要大于 Mf 与 Mt之和，并留有余量。一般来说，Mf与Mt之和应小于（0.2?0.4）Mmax.
电机型号、参数、尺寸
Y 系列三相异步电动机是一般用途鼠笼型异步电动机基本系列， 全国统 一设计。 它的中心高、功率
等级、安装尺寸均符合 IEC 国际电工委员会标准。 产品可以和国内外各类机械设备配套。
丫系列电机中心高80 — 355mm。绝缘等级为B级，外壳防护等级IP44 , 冷却方式 IC411 。 基
本安装方式有 IMB3 、IMB5 、IMB35 、V1、V3 等。 工作 方式：S1连续工作制，环境温度—15 — +40
C ,海拔1000米以下。电压380V , 频率50HZ。接法：3KW 及以下为丫接，4KW 及以上为△接。
丫 系列电机具有效率高， 能耗少、噪 声低、振 动小、重 量轻、体 积小、性 能优良，运行可靠，维
护方便等优点。广泛用于工业、农业、建 筑、采 矿行业 的各
,、专修\\西门子三菱安川富士 三垦ABB 施耐德松下 ABB杯第二届全国自动化系统工程辯论文大賽 变频器工控机传感器“ Pit咔H艮驱动伺服电机 在由中国自动化学舍I押儿何叩）有限公对协狰+HTI时代朵是M般山的 一邯全国门动化航统工段师伦文火秋f H ?他投递的纶；c ft <_ 花3场阳刖90@8超@[!1com ?获得保黄奖（ 田工：13366999016 13693190688 地址：北京市房山区南大街九州B区2」 1；| “加! ；尊'I t\\ Zi EJ' 无特殊要求的机械设备。如风机、水泵、机床、起重及农副产品加工机械等
摄数
机療雀度牝号 机曜申心亦
型号
TYPE
I80M1-2 Y80M2-2 Y9OS-2 T9OL-2 I100L-2 Y112M-2 Y132S1-2 Y132S2-2 Y160M1-2 Y160M2-2 Y1&0L-2 I180H-2 T20OL1-2 Y20OL2-2 Y22SN-2 I250M-2 T280S-2 Y280M-2 Y315S-2 I315S-2 T315BT2 I315L1-2 Y315L2-2 Y355M1-2 Y355MZ-2Y355L1-2 Y355L2-2 Y80M1-4 Y80H2-4 Y9OS-4 Y9OL-4 YlOOLl-4 riOOL2-4 I112M-4 Y132S-4 Y132M-4 Y1&0H-4 Y160L-4 Y1S0M-4 Y180L-4 Y200L-4 Y2Z5S-4 Y22SH-4
Y250M-4
功率
马力
电流
Output Current
(M) hp (X)
0.75 1 1.8 1. 1 1.5 2.5 1.5 2 3.4 2.2 3 4.8 3 4 6.4 4 5.5 8.2 5.5 7.5 11 T.5 10 15 11 15 21.8 15 20 29.3 18.5 25 35.5 22 30 42.2 30 40 56.9 37 50 69.8 45 61 84 55 75 102.6 75 102 139.2 90 122.5 166. 1 110 150 203 110 150 203 132 180 242.3 160 218 292 200 272 365.2 (220) 299 398.7 Z50 340 446.6 (280) 381 499.2 315 429 S59.6 0.55 0.75 15 0.75 1 2.0 1. 1 1.5 2.7 1.5 2 3.7 2.2 3 5 3 4 6.8 4 5.5 8.8 5 5 7.5 1L6 7.5 10 15.4 11 15 22. & 15 20 30.3 18.5 25 35.9 22 30 42.5 30 40 56.8 37 50 70.4 45 61 84.2 55
75
102.6
转速 效率
Speed Efficienc^ (r/min) 7]( X ) 2825 75.0 2825 77.0 2840 78.0 2840 80.5 2880 82.0 2890 85 5 2900 85. 5 2900 86.2 2930 87.2 2930 88 2 2930 89 2940 89 2950 SO 2950 90.5 2970 91.5 2970 91.5 2970 32 2970 92. S 2980 92.5 2980 92.5 2980 S3 2980 93.5 2980 93.5 2981 94.2 2981 94.5 2981 94. T 2981 §5 1390 73 1390 74.5 1400 78 1400 79 1420 81 1420 82.5 1440 84.5 1440 85 5 1440 87 1460 88 1460 88.5 1470 gi 1470 91.5 1470 92.2 1480 91.8 1480 92.3 1480
92.6
堵转转矩 颔堵转电流 额功率因数Power
定转矩
定电流
重 Iffeihge
Factor (cos(|)
LRT LRT Ocg)
ULT
RLA 0.84 2.2 6.5 17 0.86 2.2 7.0 18 | 0.85 2.2 7.0 22 0.86 2.2 7.0 27 0. 87 2.2 7.0 37 0.87 2.2 7.0 46 1
0. 88 2.0 7.0 68 0. 88 2.0 7.0 74 0. 88 2.0 7.0 116 0.88 2.0 7.0 132 0.89 2.0 7.0 151 0. 89 2.0 7.0 172 0.89 2.0 7.0 240 0. 89 2.0 7.0 260 0. 89 2.0 7.0 310 0.89 2.0 7.0 400 0.89 2.0 7.0 544 0.89 2.0 70 620 0. 89 1.8 6.8 980 0. 89 1.8 6.8 980 0. 89 1.8 6.8 1080 0. 89 1.8 6.8 1160 0. 89 1.8 6.8 1190 0.89 1.2 6.9 1750 0. 90 1.2 7.0 1770 0. 90 1.2 7.1 1830 0.90 1.5 7.1 1900 0. 76 2.4 6.0 17 0.76 2.3 6.0 18 0.78 2.3 6.5 23 0. 79 2.3 6.5 27 J 0.82 2.2 7.0 36 0.81 2.2 7.0 40 0. 82 2.2 7.0 50 1 0.84 2.2 7.0 70 0. 85 2.2 7.0 86 0. 84 2.2 7.0 126 0.85 2.2 7.0 146 0. 86 2.0 7.0 172 0. 86 2.0 7.0 196 0. 87 2.0 7.0 270 0. 87 1.9 7.0 300 0. 88 1.9 7.0 320 0. 88
2.0
7.0
427
步进电机的选用及电机型号、参数、尺寸标准
