【全268集】清華大佬終於把電機講明白了，從電機選型、電機種類講解、電機基礎到實例解析，這還學不會我真退出電機圈！ P6 - 第六課：滾珠絲槓傳動方案下的步進電機選型計算

大家好 歡迎來到二禮拜飛鏢設計課堂 電機選行專利篇 我是蔣世南峯 今天我們來學習電機選行專利篇第六節 滾珠思感傳統方案下的 部機電機選行計算啊 那麼呢 此時南峯老師已經做好了一個例題了 也就是說我們在講解的時候 我不會呢 帶着大家去進行一步一步計算 因爲計算結果 我已經在課下給大家的進行羅列啊 那我們一起來看一下 我們整個的一個計算選擇的流程 以及在計算選擇的時候 我們要注意什麼地方啊 首先我們可以假定一個我們的公塊 假設呢 這是一個水平運行的我們的思感模組 那麼此時的話呢 思感模組它運行的距離不是很長 是吧 精度要求不是很高 然後的話呢 我們採用了這個部機電機 來進行這樣一個驅動 此時的話呢 我們這樣的一個思感模組啊 它的負載參數是這樣子的 我已經給定了 它的運行速度是0.2米每秒 滑動部分質量也就是說 負載的這一部分質量的話呢 是15千克 也就是說這一坨啊 這一坨是15千克 當然的話呢 這一坨的話呢 我們可以通過什麼樣來計算呢 第一個我們畫出圖之後是不是啊 我們有這樣的一個評估 評估裏面的話呢 會有這樣的一個質量評估的是不是啊 所以這個時候的話呢 我們可以進行這樣的一個質量屬性的 定義可以得到它的質量 當然的話呢 我們也可以有經驗的話呢 評估一下大概的重量的話 我們可以連進行這個定義啊 好那麼第二個的話呢 我們有思感的這樣的一個長度 思感長度的話呢 是0.5米是吧 思感的直徑和導升都是20毫米啊 然後呢摩擦係數我們取0.1 然後機械效率取0.9 定位時間 假設我在進行移動過程中是吧 比如說我加速元素在減速 我要在這裏進行這個定位 定位時間我們取2.6秒是不是 然後我們在進行設計用的時候 後面我們就知道啊 加速時間的話呢 我們取這個0.2 然後的話 我們在進行其他的 這樣的一個設計用的時候 重力加速度我們取10 不取9.8是吧 然後還有一個分辨率 分辨率就是單根脈衝移動的距離 爲0.05毫米啊 好那麼此時的話大家可以看到 這個已知的數據全部給到位了 那麼此時我們怎麼樣來計算呢 在這個我們有講到 步進電機的選行流程及選行方法 是不是那麼此時大家可以看到 我們在計算的時候 只要根據的這九步 就可以把我們的電機給計算出來 那麼此時呢 我已經羅列出來了 我們整個的選行流程 第一個大家可以看到的 確定電機類型是吧 計算佈局角 因爲我們前面講到 精度不高 所以我們直接採用的是步進電機 所以的話呢 此時對電機類型的選擇 我們就不需要去深究是不是 那麼此時我們就來計算他的 這個佈局角 我們計算佈局角的時候 我們要計算必要分辨率 必要分辨率等於360度也就轉一圈 所以要求分辨率足以思感導程 所以大家可以看到的我們就可以得出 他必要的這樣的一個佈局角爲 0.9度好 那麼此時大家知道啊 0.9度的 這樣的一個佈局角的不進電機 我們就可以想一個 兩箱的不進電機 看到沒有好 那麼此時的話我們繼續往後面看 那麼此時的話我們可以看到的啊 選擇兩箱不進電機 這個已經計算出來了 第二個我們要計算轉速 轉速等於什麼呢 在思感模組裏面轉速 他等於我們的運行速度 足以導程 那麼此時的話我們可以得出來啊 我們的這樣的一個運行速度是 0.2米每秒 然後足以我們的導程20毫米 就是0.02米嘛 所以得出的是10轉每秒 好那麼此時大家注意到了 我們在進行設計應用的時候 這個轉速都是多少轉每分鐘 所以我們要審議這一個 每分鐘是60秒是吧 所以我們得出來是600轉每分鐘 那麼這個600轉每分鐘可不可以用 可以用 因爲什麼因爲一般的不進電機的轉速 其實我們用的啊 理論上可以用到1000轉每分鐘 但是多用的就是600轉每分鐘啊 這大部分情況下的 或者是300 600的 這一個區間都可以啊 好那麼第三個 我們要來計算摩擦力矩也叫負載力矩 負載力矩等於呢 這一個力 所以導成出於二派 嗯所以我們的效率是吧 當然的二派效率是呢 在這一個我們相逐的以下的啊 所以我們得出面面積 面面積等於0.1摩擦係數是吧 然後呢M是我們的15千克 G是重力加速度10看到沒有 好那麼只是我們省以我們的 這樣的一個導程導升是0.02 好那麼那些呢 除以我們的這個二派SATA 那我們得出來了啊 負載力矩等於0.053牛米 那麼只是大家要注意到單位啊 裏面可以看到啊 質量是千克 然後的話我們的導升都是米的啊 所以這一點的話呢大家要注意一下 好那麼第四個我們計算的加速力矩 前面我們有講到的 計算加速力矩之前 必須要計算慣量和腳加速度 那麼此時呢 我們就要來計算這樣的一個 絲桿的慣量 絲桿的轉動慣量 絲桿的轉動慣量等於1 2的平方 大家注意這個R是半徑是吧 所以我們就可以得出來啊 那麼我們的這樣的一個轉動慣量 等於6.2C時的負脂肪千克米的平方 然後在同時的話 我們計算出這樣的一個負載的平動慣量 也就是說這個負載在水平移動過程中 它會有一個慣量的產生 那麼此時這個慣量是怎麼樣來計算的 那麼此時的慣量它等於m 所以這樣的一個呢 我們的導程 過號裏面的話 除以二派過的平方 所以此時我們可以得出來到15 所以過號裏面0.2 除以二派過的平方是不是 等於呢15C時的負脂肪千克呢 這個米的平方好 那麼此時我們把兩者相加 就得出了總慣量 此時的總慣量等於呢 好那麼此時慣量計算出來 我們就要計算腳加速度 腳加速度前面我們講到 他是用腳速度除以加速時間 加速時間是多少 0.2秒是吧 好那麼腳速度怎麼計算腳速度 等於轉速乘以二派 我們要把它換爲弧度制的啊 所以大家可以看到啊 二派乘以轉速是吧 除以我們的t02秒 所以此時的話我們就可以把這樣的一個啊 我們的弧度制的腳加速度計算出來 弧度制腳加速度計算出來之後 隨意我們的這樣的一個慣量 那麼此時的慣量一定是總慣量啊 我們就可以得出力矩爲0.066牛米 2秒這是之前我計算出來的 那麼此時大家看到沒有 我們把負載的力矩計算出來了 加速的力矩計算出來 那麼我們是可以可以計算出總力矩啊 總力矩就是兩者相加 等於0.119牛米 那麼此時大家注意啊 我們在設計應用的時候 我們的這樣的一個電機轉速 在3000轉每分鐘以上的應用 安全係數一般取2.5到3.5 這是雷塞步進電機 選行樣本里面的推薦的安全係數 那麼只是我們參照他的這個安全係數來取 所以也就是說我們的必須力矩 或者說我們的選行力矩 那麼就等於0.119 所以2.5到3.5倍 我們假設取2.5倍 那麼只是我們計算出來的這樣的一個 力矩大小就等於0.2975牛米 好那麼此時的我們在進行這樣的一個選項 我們打開了樣本 那麼只是我們假設我們選定的是42G 做兩相的不進電機 當我們要選擇0.29以上的 這樣的一個不進電機的時候是吧 好那麼此時大家可以看到了 機身長33毫米的不滿足 44 40啊不是44啊 40 47和60以上的 均滿足我們的規格 那我們就可以選擇這兩個啊 就是說呢這個 42cm04-1a 或者是42cm04啊 那麼兩者的區別就是說呢 我們在進行選行的時候 他有額定電流的區別 一般來說 我們可以優先選擇這一個小電流的 是不是啊 所以我們就可以選擇42cm04-1a的 這樣的一個不進電機 那麼此時大家可以看到匹配的驅動器 我們也可以在進行同時的選擇出來啊 好那麼這就是我們整個的 在選行的時候啊 整個的一個流程 這裏的話我跟大家聊一個啊 就是說四感模組電機選行的注意事項 第一個必要分辨率是爲單跟脈中的運行距離 那麼可以由此得出的電機佈局角 若無匹配佈局角也可以通過細分控制 得出較小的必要分辨率和佈局角 所以這是第一個 第二個普通不進電機轉速使用盡量 不大於600轉每分鐘 轉速過大會造成輸出的力矩過小 可以通過增大外部四感的導程來降低轉速 或者直接選用設備電機 來避免的這樣的轉速過大的問題 所以也就是說我們在計算轉速的時候 基本上可以的進行這樣的一個的調整啊 第三個不進電機 負載轉速過小時會產生低頻震動 此時可以採用的增加減速器 來增大電機的這樣的一個輸出轉速 或者是採用細分控制避開的 低頻震動區間 所以這也是一個注意事項啊 那麼也就是說只有我們在四感選行的時候 對於電機的計算是吧 他的注意啊 三點好吧好 那麼以上呢就是關於今天我們的四感呢 這樣的一個模組傳統方案下 不進電機選行計算啊 整個流程的話呢非常的清晰 大家可以呢按照我的這樣的一個負載參數 自己呢 根據我的這個流程重新計算一遍 看是不是這個樣子的啊 基本上呢 這就是非常標準的選行流程 那麼今天關於這一個呢 四感模組裏面的不進電機選行 我們就講到這裏 我是藍風老師我們下一節課再見