帶減速機的步進電機選用指南
步進電機由於有別于其他普通電機的一些特性,帶減速步的進電機的選用有和其他減速電機選用共性的一面,也有步進電機的特殊性的一面。有下面需求的情況下,可以考慮選用帶減速機的步進電機:
(1)需要低速大力距
步進電機本身調速很方便,不用減速箱也可以低速運行,使用減速電機主要是為了增大工作力矩。由於步進電機一般擅長在600rpm速度以下運行,帶減速機的步進電機的輸出轉速一般就比較低了;
(2)較少法蘭盤尺寸,減輕電機重量
使用減速機可以在不增加法蘭盤尺寸的情況下增大工作力矩。雖然電機機身因此變長,一般還是比同樣力矩的更大法蘭盤尺寸電機的重量要輕;
(3)縮短電機的啟停時間
提高電機對負載大小波動的適應能力,對於帶動轉動慣量比較大的負載以及負載大小常常變化的情況有説明,通過減速箱可以大幅提高電機的轉動慣量,增加電機的啟動剛性,縮短電機加減速時間,對負載變化的承受能力更強;
(4)避開低速共振區
步進電機在低速容易發生共振,有時候即使通過細分驅動、物理減振等方式處理也達不到滿意的效果,這時候可以考慮通過減速箱來提高步進電機本身的轉速,從而避開共振速度區;
(5)通過減速箱提高步矩精度
雖然驅動器細分可以提高步矩角精度,但實際上細分之後的步矩角並不均勻,和驅動器的性能也有關係。如果需要提高步矩角精度,選用步矩角更小的步進電機同時,也可以考慮通過減速箱來實現。
選型帶減速機的步進電機需要注意的幾個重要问题:
(1)減速機的輸出轉速和力矩
有這些參數才方便選型。一般行星減速箱可以承受的力矩是同樣尺寸平行齒減速箱的數倍,但成本也會高一些。
(2)減速機容許的背隙
減速機有背隙,來回轉動的時候會影響定位精度,這和不帶減速箱時最要注意的地方。行星減速箱一般可以做到一級減速15弧分、二級減速25弧分的背隙水準,但42尺寸以下的減速箱背隙更大一些。減速箱背隙可以做到更小,但小背隙的減速箱成本會高很多。平行齒減速箱的背隙一般要比行星減速箱的背隙大多了,一般規格值是3°左右,實測值也會在1°左右。
(3)負載的轉動慣量和減速機的轉動慣量的匹配
增大減速比,可以與減速比呈平方關係地增大減速機的轉動慣量。減速機的轉動慣量越大,電機啟動及應對負載變化的表現越好。推薦負載的轉動慣量不要超過減速電機轉動慣量的十倍。