非標機械步進電機的選型計算精講（教材案例講解）

好 我是小王 這位的大師老師 大師老師啊 今天給大家講講這個步進階級的選擇的這一個大概的思維 大家看一下 首先 我們看一下我們這款設備啊 這個設備呢 是一款數碼機牀 然後呢 三個座標呢 分別是由三款步進的機 帶動的我們這個滾軸四感 然後呢 實現我們這個三個座標這個運動 是吧 首先 第一個 我們瞭解一下 我們什麼情況下選用步進階級呢 通常來說 和什麼叫了 在需要進行定位的時候 我們呢 通常就會選擇步進的機 因爲呢 它可以實現這個平方的起停 是吧 但是另一方面來說 步進的機呢 通常是小扭矩電機 所以呢 步進的機呢 它並不適用一些大扭矩的 比如說我們這款設備 它可能需要這一個40牛米 50牛米 這種情況下呢 它就不適合用這一個 步進的機好 那我們現在還先了解一下 因爲呢 我們儘量會拿這個步進的機呢 跟這個四分的機進行比較 那我們這個步進的機跟四分的機呢 通常有一個非常重的一個概念的話呢 就是所述的這一個控制的開環 及閉環 那什麼是開環呢 同學們 我們儘量瞭解下 讓我現在給大家簡單的畫一下 開環的意思就是我在運動過程中 我的這個運動的輸出 我並不會有一個零件或者一個步進呢 對它的數值呢 進行這一個採集 所以呢 就是我給他一個 脈衝 那就往前面走一下 但是至於走的準不準 某一步 它這個精度高不高 是不是有偏差 我並不清楚 所以呢 通常來說 步進的機呢 它的這個精度相對來說會低一些 因爲它沒有這個自反饋 是吧 好 第二個頭呢 我們這個四分的機呢 通常是閉環控制 閉環控制什麼意思呢 這是我們有個編碼器啊 會對我的這個輸出量 比如說它的轉速 它的這個加速度呢 這個數值啊 我會採集 然後如果說我發現我這個有一點偏差 是吧 比如說呢 我發現我這個可能位有點大 然後呢 我就會把這個數值呢 反饋到我們這個控制器 控制器呢 會調節下一步動作 然後呢 讓它漸漸的跟我們這個規定的這個數值呢 比較接近 所以通常來說 帶有這個反饋的話呢 它的精度會偏高一些 所以我們這樣理解 不經濟機通常是在一些扭矩比較小的情況下 然後呢 這一個 轉速的 當然剛纔還沒講到 是吧 轉速也比較低的情況下 是吧 精度的要求也不是那麼高的情況下 我們會選擇不經濟機 而且不經濟機呢 它的這個成本是相當的低 大家看到啊 這個加上我們這個驅動器 是吧 價格呢 10869 當然的話是一些小扭矩的 大家看一下 1.2牛米呀 0.28牛米呀 是不是啊 它是一種比較廉價的控制電機 跟我們這個四分電機呢 不太一樣 是吧 好 我們既然講到這個不經濟機跟我們這個四分電機 那我們進來說一下這個不經濟機了 通常是呢 我們這個不經濟機呢 它這個選行的話呢 選擇的參數大概有幾個 第一個參數的話呢 就是它的這個精度問題 精度問題呢 通常我們所說的就是它的這一個佈局角 剛好再給大家看一下我們一個文檔 好 這是關於這個佈局角 佈局角的話呢 它是指的我們這個不經濟機啊 它這一個電機的這個轉軸啊 它給一個脈衝 它就轉一定的角度 這個角度呢 我們稱爲佈局角 是吧 佈局角的話呢 通常說它越小的話呢 精度就會越高 所以大家看一下我們這頭呢 有這個說明 佈局角呢 一般是像是個永測式的 7.5度 15度很明顯的 這種的精度來說的話呢 一般就比較 低了 是吧 好 但是呢 我們看一下還有其他的 呃 這個兩項不經 跟這個五項的話呢 大家看到一般是1.8度 還有五項呢 是0.72度 是不是 所以我們瞭解一下 其實關於我們這個佈局角的話呢 有0.9 1.8 0.75 1.5 0.36 0.72 精度要求越高 那我們這個佈局角的話呢 通常也越小 所以佈局角的話呢 是一個很重要的參數 我們後面後來想辦法把這個參數呢 給求出來 是吧 當然有方法 而且呢 有案例 好不好 好 就一個 第二個通常就是他的這個擊爽劇 兩個參數 其他沒了 好 當然我們還要了解下這個不經的技能 我們剛纔說到他這個轉速呢 相對都是比較低 而且他沒有額定轉速 像伺服器機有額定轉速 但是不經的就沒有 是吧 它的轉速是由這個脈衝頻率來決定的 而且 最高轉速呢 大概在17轉以左右 用的比較多的話呢 可能在200到600轉 是吧 那我們看一下 我們首先呢 瞭解下我們這裏面有個案例呢 對他進行了簡單的說明 是吧 我們看看 首先 我們瞭解下關於我們剛纔所講的這一個佈局角 他怎麼求呢 是吧 大家看一下我們這個案例 我們這個案例的話呢 一般情況下有個分辨率的問題 分辨率 大家看一下必要分辨率 就是我們這裏面呢 不是有一個系統嗎 是吧 這裏面就會講到 關於這個分辨率 分辨率是我們的這個客戶給我們的 或者我們這個行業給的是吧 大家看到 所以呢 我們求這個佈局角的時候 你必須告訴我這個分辨率 分辨率的話就是 每一個佈局 是吧 然後呢 他這個跑的這個行程 大家看到是003 好 所以同學們記好了 我們今天的會 大家先探討第一個問題啊 就是關於我們這個佈局角怎麼求 佈局角等於這個360度乘以這個分辨率 分辨率是已知值 是吧 必須有的 然後呢 除以這一個邏輯 就是我們這個四杆的這個導程 四個導程後呢 我們上節課 記得講過這個四杆的這個選行的話呢 就講過這個導程 導程的話呢 他就是我們這個四杆他這個 轉一圈啊 這個四杆的目標呢 往前面推進的距離 是不是啊 所以我們第一個的話呢 瞭解一下就是我們這個分辨率 分辨率的話呢 我們剛纔還是要回到這個上面 通常有這麼些 0.9 1.8 0.75 1.5 0.36 0.75很明顯 我們算的 如果說選擇零錢的話呢 選擇是五項的是吧 如果說選擇是零零七五呢 那選擇三項的 如果說是選擇這個零九的話呢 那選擇是二項的 打記號就行了 是吧 具體的話呢 有更多的這些常識性的東西 更多這個推理上的東西呢 在我們的vip裏面呢 會有這個詳細的講解 我們通常不過多的去探討了 好 我們看一下 然後呢 第二個的話就是我們要計算我們這一個轉據 而且是進轉據 但是還是首先給大家這個說明一下什麼叫最大性轉據啊 因爲我們選行不就是要選第二個重要參數 就是他這個最大性轉據嗎 最大進轉據的意思就是我們這個步進地級給他沒有 但是第一個前提是通電 第二個是每個人賣牀的情況下 我通過外力讓這個步進地級呢 他轉動起來所需要的這一個轉據的大小 我們稱爲最大的進轉據 最大進轉據是我們這個步進地級他最重的參數之一 是吧 我們怎麼選呢 好 大家看一下 我們的手機跟大家描述一下 最大進轉據的話呢 他應該是等於兩個轉據的這個相加 然後呢 再乘以安全係數 第一個的話就是我們這個正常工作轉據 正常工作轉據呢 我們基本上每個力學模型的話呢 全部會有 這是滾珠四杆的 大家看一下我們這個案例 是吧 好 然後呢 大家看到 這個貼着就是工作轉據 因爲工作轉據加上這個加速轉據乘以安全係數 就等於這個最大進轉據 那我們先算出我們這個工作轉據 工作轉據呢 貼着等於這個括號裏面 大家看一下 二派效率 效率的話呢 我們這個上面的後來有這個說明詞 是吧 0 85到0 95 那我們選擇0 85了 是吧 好 選擇085的往裏面帶 所以呢 pb的話呢 是這一個導程 沒問題吧 是吧 是我們這個四杆一起選完了 好 加上二派 u0等於多少呢 也有這個數值 0.1到0.3到我們小的0.3 是吧 偏大一點的選擇 好不好 所以弄成這樣了 效率偏低選 然後呢 這個摩擦係數呢偏高選 這樣的話呢 選出來的安全係數更高一些 是吧 好 然後呢 這個地方 f0 f0的話呢 大家看一下 它是等於這個1 3f f又等於多少呢 f的話呢 在下面說明 大家看一下全部有數的數值 是吧 所以這上面頭的全部是已經數值了 可以算出這個工作轉據 然後我們再計算它的這一個加速轉據就行了 是吧 加速轉據呢 怎麼求呢 大家記好這一個行了 其他的全部是內推 是吧 好 加速轉據實際上 就是相當於我們一個物體有這麼大的這個整量 有這麼大的這個慣性 我把它這個加速起來 所需要產生的這個扭矩 是不是啊 所以呢 在這裏面有這個加速扭矩 加速扭矩呢 大家看一下我們這個公式 轉動光量加上全光性光量 轉動光量全光性光量什麼意思呢 好 我們今天給大家講一個非常重要的概念 就是光量的意思 光量其實就是這個慣性的這個數值的表達 第一個 大家看一下我們這裏面呢 比如說四杆頭呢 它是以這個x軸旋轉的 是吧 所以它的這個掛量是1%m m的話就是整量 是吧 而d d的平方 d的話呢 就是這一個四杆的這個外徑 它的這個平方 然後呢 往裏面帶的話呢 得出這一個 掛量啊 這是轉動光量 還有一個的話呢 全光性光量 全光性光量其實就指的這一個直線光量 大家可能看上去老師怎麼在全光性呢 實際上就是這個直線的 只是這個表達和這個術語啊 因爲是從這個別的國家翻譯過來的話呢 有一些這個凹口 是吧 其實就是平的 一個通常是我們這個旋轉的轉轉的時候呢 它有一個關係 還有呢 往前面跑的話有個關係 把兩個關係相加 是吧 好 還有呢 大家看下那麼那麼的話 這整量是吧 用了2π 分之a a的話呢 單位移動量 單位移動量 你說四杆單位移動不就是它的這個導程嗎 所以呢 這是導程 是吧 好 但是呢 要注意單位的話這個轉換 你找導程是20毫米 那你要避諱爲這個米 是吧 所以的話呢 要把這個毫米的避諱 這米的話呢要除以一千 是吧 好 這算出這個兩個光量 所以呢 帶到我們這個公式裏面 它也一致 它也一致 它也一致 好 那麼運行速度 運行速度也非常簡單呀 是吧 就是呢 你這個 四無電機啊 這個不經電機 是吧 好 你微靈的話呢 是一致的 微靈的話 我們待會還會去探討一下 微靈的話呢 你想想啊 它是等於這個轉速 是吧 乘以這個導程嘛 是不是 這個轉速每轉一圈跑一個導程 那會等於這個性速 那我們這個轉速的話呢 我們就可以求出來 是吧 那都是一致的 好 我們求出來之後的話呢 就放到我們這個公式裏面 加減速時間 加減速時間呢是0.2秒 大家記好這個參數 這裏面我們只要求到一個參數 就是運行速度 運行速度呢 其實在這個上面呢 我們後面還會做一個說明 是不是啊 運行速度呢 我們看一下 其實呢 在哪個地方呢 在這個位置 是吧 運行速度呢 其實我們也不去探討了 說實話 都是一致的 是吧 就是你這個不經電機 你這個正常的時候 你不是加減速的時候 你在正常運動的時候 那你的速度那麼清楚呀 是吧 所以這裏面所謂的參數呢 都是一致 是吧 求完之後 求完這個加速轉矩 加上剛纔這個工作轉矩 加起來乘以s f s f按句句數 我們一般的話選三 當然 我們這個上面推薦是選擇二 但是呢 我不建議選二 一般是選三 好不好 好 但是呢 再給他講一下 因爲我們剛纔已經把這個不經電機呢 通過簡單的這個描述呢 基本上 大家是描述了 雖然可能有點懵懂 但是呢 vip的話呢會講得很詳細啊 是吧 好 我們現在來探討一下 這個不經電機呢 它這一個運動的過程中呢 它是由這個驅動器 當然的話呢 這裏面有這個說明 大家看一下 這個驅動器 驅動器的話呢 不經電機 它是靠這個脈衝來驅動的 沒有脈衝 通電也不行 它也不運動 是吧 所以說呢 是這個通電的情況下 驅動器給他一個驅動 然後呢 他給一個驅動 給一個脈衝 他就走一個步據小 就轉一點點 是吧 那你不能給的話呢 頻率越高 那我們這個轉速就越高 所以呢 搞清楚這個驅動器 驅動器的話呢 大家看一下 長成這樣子的 這個東西呢 就是一個驅動器 我們買這個不經電機的時候呢 是組合買 是買成套的 買一個驅動器 加上一個 電機 是吧 所以大家呢 要清楚這一點 好 還多呢 我們這個伺服電機呢 它這個轉速呢 是額定的 但是不經電機呢 不是的 大家看一下 這個不經電機呢 它上面沒有這個額定轉速這個說法 但是呢 伺服電機有伺服電機呢 通常有230045006000是吧 不經電機呢 它這個轉速的話呢 通常來說也是速度相對說比較低一點 是吧 好 大家呢 如果說對我們的課程呢 非常的感興趣 覺得我們的課呢 講得很不錯的話呢 大家可以瞭解 大神老師 然後呢 我們今天講的是這個不經電機 下節課的話呢 我們會講解背誦的原理 及其教科 大家呢 可以加上我們的學區6253175萬 大家呢 可以加入我們這個學區呢 來到我們這個群裏 來聽我們在騰訊課堂上面開示的高品質的免費直播課 好 大家呢 也可以用手機QQ掃一掃我們這個二維碼 直接加入我們這個群情 然後呢 下節課我們會講背誦裏的背誦裏的原理跟教科 好 謝謝大家