Подбор и расчет шаговых двигателей для ЧПУ
При выборе шагового мотора для ЧПУ нужно отталкиваться от планируемой сферы использования станка и технологических данных. Ниже показаны аспекты выбора, классификация наиболее распространенных двигателей и образцы расчета, подробнее на https://grizlicnc.com.ua/shagovyi-dvigatel.
Как правильно выбрать шаговый мотор для ЧПУ: аспекты
Индуктивность. Необходимо подсчитать треугольный корень из индуктивности обмотки и помножить его на 32. Приобретенное значение необходимо сопоставить с усилием источника питания для драйвера. Расхождения между данными числами не должны значительно различаться. Если усилие питания на 30% и не менее превосходит приобретенное значение, то двигатель будет нагреваться и греметь. Если меньше, то руководящий момент будет очень быстро сбывать со скоростью. Огромная индуктивность вероятно снабдит вероятность для большего тяги. Но для этого понадобится драйвер с огромным усилием питания.
График связи тяги от скорости. Дает возможность установить, удовлетворяет ли подобранный мотор критериям в техзадании.
Арифметические характеристики. Имеет значение протяженность мотора, флянец и размер вала.
Совет: также необходимо обратить свое внимание на омическое противодействие фаз, фиктивный поток в фазе, момент инерции ротора, предельный постоянный синхронизирующий момент.
Вид мотора
Значительный аспект – вид шагового мотора для ЧПУ станка. Обширно популярны полярные, униполярные и трехфазные модификации. Любая из них имеет собственные особенности:
полярные в большинстве случаев применяют для ЧПУ благодаря обычному выбору нового драйвера при выходе бывшего из строя, большому удельному противодействию на небольших выражениях;
трехфазные различаются большей скоростью, чем полярные подобного объема. Подходят для примеров, когда требуется большая скорость вращения;
униполярные представляют из себя некоторое количество видов полярных двигателей зависимо от включения обмоток.
Совет: второй метод выбора мотора – тест готовых станков на рынке, которые недалеки по габаритам и прочим данным к разрабатываемому.
Образцы расчетов шаговых двигателей для ЧПУ
Устанавливаем силы, работающие в системе
Нужно установить мощь трения в обращающих, которая находится в зависимости от применяемых элементов. Например показатель трения составляет 0.2, вес компоненты – 300 кгс, вес стола – 100 кгс, нужное ускорение – 2 м/с2, мощь резания – 3 000 Н.
Чтобы высчитать мощь трения необходимо помножить показатель трения по весу передвигающейся системы. Например: 0.2 x 9.81 (100 кгс+300 кгс). Выходит 785 Н.
Чтобы высчитать мощь инерции нужно помножить массу стола с составной частью на нужное ускорение. Например: 400 x 2 = 800 Н.
Чтобы высчитать общую мощь противодействия нужно уложить силы трения, инерции и резания. Например: 785 + 800 + 3 000. Выходит 4 585 Н.
Справка: мощь противодействия должен развивать привод стола на гайке шариковой винтообразный передачи.
Рассчитываем производительность
Формулы, данные ниже, показаны без учета инерции вала самого шагового мотора и прочих крутящихся устройств. Из-за этого для большей правильности советуется повысить либо снизить условия по ускорению на 10%.
Для расчета производительности шагового мотора необходимо пользоваться формулой F=ma, где:
F – мощь в ньютонах, нужная для того, чтобы привести тело в перемещение;
м – масса тела в г;
а – нужное ускорение м/c2.
Для определения машинной производительности нужно помножить мощь противодействия перемещения на скорость.
Совет: есть счетные машинки для автоматического расчета производительности.
Рассчитываем редукцию витков
Устанавливается на основании нарицательных витков сервопривода и предельной скорости движения стола. К примеру, скорость движения составляет 1 000 миллиметров/мин, шаг винта шариковой винтообразный передачи – 10 миллиметров. Тогда скорость вращения винта ШВП должна быть (1 000 / 10) 100 об/мин.
Для расчета коэффициента редукции учесть нарицательные обороты сервопривода. К примеру, они одинаковы 5 000 об/мин. Тогда редукция будет равна (5 000 / 100) 50.