某电焊机厂专用焊机电机定位改造项目

HEATS

步进电机和驱动器选型参考方案

本电焊机要求工作台等距离进给13次，以前使用普通电机，用行程开关定位。现希望使用步进电机定位以取代行程开关，并简化控制。客户提供的参数如下：

工件质量：m1＝500Kg； 工作台质量：m＝1000Kg
进给距离：L＝95mm/次； 进给时间：T<=2秒

1.电机转矩计算

负载情况如下图所示：

2.惯量的计算

将系统的转动惯量折算到电机的输出轴上：

J折= J2 + m*t²/(2π)²
=0.03+2000*0.01²/(2π)²
=0.035(Kg.m²)

(J2为滚珠丝杠的转动惯量，取其近似值0.03)

3.电机选型

由于步进电机的响应较慢，初步决定将工作进给时的加减速时间定为0.8秒，匀速运行时间为0.4秒，最高转速为8转/秒（480转/分），速度图如下：

9 n0 } T! L F% c0 `( ?, R% p; p2 w

6 e/ ?+ m u" W' ~, r/ A/ Q, {9 U

按以上参数，电机在2秒钟内可转动：

0.8*8/2+0.4*8*0.8*8/2=9.6（转）

满足要求。

则电机在加速时需要的角加速度为：

w=8/0.8*2*3.14
=62.8（1/秒）

所以需要电机在480转/分时的输出转矩至少是：

T电机= J折*w+T负载
=0.035*62.8+5.2
=7.398（Nm）
据此，推荐选用110BYG250D。
驱动器选用SH-21006C。

4.用户反馈

用户在选型时考虑到多留一点余量，选择了130BYG250D和SH-21006C，现在运行状况良好。