由于步进马达及驱动器型号较多、种类较多,用户在选择时应有一定的讲究,这样才能以优的性能(xìng néng)、低的价格(price)选择好自己所需的产品。
1. 首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。
简单的方法是在负载轴上加一杠杆,用弹簧秤拉动杠杆,拉力乘以力臂长度既是负载力矩。步进电机驱动器可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速和定位的目的。或者根据负载特性从理论上计算出来。
由于步进马达是控制类电机,所以目前常用步进电机的大力矩不超过45Nm,力矩越大,成本越高,如果您所选择的电机力矩较大或超过此范围,可以考虑加配减速装置。步进电机驱动器可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速和定位的目的。
2. 确定步进马达的高运行(Windows)转速。
转速(Rotational Speed)指标在步进电机的选取时至关重要,步进电机的特性是随着电机转速的升高,扭矩降低(reduce),其降低的快慢和很多参数(parameter)有关,如:驱动器的驱动电压(voltage)、电机的相电流、电机的相电感、电机大小等等,一般的规律(rhythmical)是:驱动电压越高,力矩降低越慢;电机的相电流越大,力矩降低越慢。在设计方案时,应使电机的转速控制在600转/分或800转/分以内,当然这样说很不规范,可以参考〈矩-频特性〉。
3. 根据负载大力矩和高转速这两个重要指标(target aim),再参考〈矩-频特性〉,就可以选择出适合自己的步进电机。
如果您认为自己选出的电机太大,可以考虑加配减速装置(device),这样可以节约成本,也可以使您的设计更灵活。要选择好合适的减速比,要综合考虑力矩和速度的关系,选择出佳方案(plan)。
4. 后还要考虑留有一定的(如50%)力矩余量和转速余量。
5. 可以先选择混合式步进马达,如果由于价格(price)因素,可以选取反应式步进电机。
6. 尽量选取细分驱动(Driver)器,且使驱动器工作在细分状态。步进电机驱动为了进一步提高驱动系统的高频响应,可采用升频升压功率驱动接口。这种接口对绕组提供的电压与电机的运行频率成线性关系。它的主回路实际上是一个开关稳压电源,利用频率-电压变换器,将驱动脉冲的频率转换成直流电平,并用此电平去控制开关稳压电源的输入,这就构成了具有频率反馈的功率驱动接口。
7. 选取时且勿走入只看电机力矩这一个指标的误区,也就是说并非电机的扭矩越大越好,要和速度指标一起考虑(consider)。
8. 超小型驱动器和微型驱动器是靠外壳作为散热(radiating)器的,应固定在较大、较厚的金属板上或外加风机散热,如果没有散热条件(tiáo jiàn),而驱动器又工作在转速较低的场合(这时驱动器发热较大),可以选用带风机的90型驱动器代替。
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