减速步进电机选用指南
步进电机由于有别于其他普通电机的一些特性,减速步进电机的选用有和其他减速电机选用共性的一面,也有步进电机的特殊性的一面。有下面需求的情况下,可以考虑选用减速步进电机。
1. 需要低速大力距。
步进电机本身调速很方便,不用减速箱也可以低速运行,使用减速电机主要是为了增大工作力矩。由于步进电机一般擅长在900rpm速度以下运行,减速步进电机的输出转速一般就比较低了。
2. 较少法兰盘尺寸,减轻电机重量
使用减速电机可以在不增加法兰盘尺寸的情况下增大工作力矩。虽然电机机身因此变长,一般还是比同样力矩的更大法兰盘尺寸电机的重量要轻。
3. 缩短电机的启停时间,提高电机对负载大小波动的适应能力,对于带动转动惯量比较大的负载以及负载大小常常变化的情况有帮助。
通过减速箱可以大幅提高电机的转动惯量,增加电机的启动刚性,缩短电机加减速时间,对负载变化的承受能力更强。
4. 避开低速共振区。
步进电机在低速容易发生共振,有时候即使通过细分驱动、物理减振等方式处理也达不到满意的效果,这时候可以考虑通过减速箱来提高步进电机本身的转速,从而避开共振速度区。
5. 通过减速箱提高步矩精度。
虽然驱动器细分可以提高步矩角精度,但实际上细分之后的步矩角并不均匀,和驱动器的性能也有关系。如果需要提高步矩角精度,选用步矩角更小的步进电机同时,也可以考虑通过减速箱来实现。
如果你还有其他原因要选用减速步进电机的,我们可以一起来讨论。
选型减速步进电机需要注意的几个问题:
1. 减速电机的输出转速和力矩。
有这些参数才方便选型。一般行星减速箱可以承受的力矩是同样尺寸平行齿减速箱的数倍,但成本也会高一些。
2. 减速电机容许的背隙。
减速箱有背隙,来回转动的时候会影响定位精度,这和不带减速箱时最要注意的地方。行星减速箱一般可以做到一级减速15弧分、二级减速25弧分的背隙水平,但42尺寸以下的减速箱背隙更大一些。减速箱背隙可以做到更小,但小背隙的减速箱成本会高很多。平行齿减速箱的背隙一般要比行星减速箱的背隙大多了,一般规格值是3°左右,实测值也会在1°左右。
3. 减速电机的噪声和寿命要求。
齿轮及减速箱体的生产工艺不同,成本差别会很大,直接影响到减速电机的噪声和寿命水平。精密加工还是大部分国内生产厂家的弱项,选择不同厂家的产品时要考虑和使用需求相匹配。
4. 负载的转动惯量和减速电机的转动惯量的匹配。
增大减速比,可以与减速比呈平方关系地增大减速电机的转动惯量。减速电机的转动惯量越大,电机启动及应对负载变化的表现越好。推荐负载的转动惯量不要超过减速电机转动惯量的十倍。