步进电机力矩的计算方式是什么

步进电机力矩计算方法。选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可。

在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说大静力矩的电机，负载力矩大。

步进电机力矩计算方法，选择步进电机需要进行以下计算：

首先是计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下:

i=(φ.S)/(360.Δ) (-) 式中φ －－-步进电机的步距角（o/脉冲）

S －－-丝杆螺距（mm）

Δ－－-(mm/脉冲)

步进电机力矩计算方法，计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。

Jt=J+（/i2）[(J2+Js)+W/g（S/2π）2）（-2）

式中Jt －－-折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)

J、J2 －－-齿轮惯量(Kg.cm.s2)

Js －－－－丝杆惯量(Kg.cm.s2) W－－-工作台重量（N）

S －－-丝杆螺距（cm）

步进电机力矩计算方法还需要计算电机输出的总力矩M

M=Ma+Mf+Mt （-3）

Ma=（Jm+Jt）.n/T×.02×0ˉ2 （-4）

式中Ma －－-电机启动加速力矩（N.m）

Jm、Jt－－-电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)

n－－-电机所需达到的转速（r/min）

T－－-电机升速时间（s）

Mf=(u.W.s)/(2πηi)×0ˉ2 （-5）

Mf－－-导轨摩擦折算至电机的转矩（N.m）

u－－-摩擦系数

η－－-传递效率

Mt=(Pt.s)/(2πηi)×0ˉ2 （-6）

Mt－－-切削力折算至电机力矩（N.m）

Pt－－-大切削力（N）

步进电机力矩计算方法，还需要负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系，其估算公式为

fq=fq0[(-(Mf+Mt))/Ml]&pide;(+Jt/Jm)] /2 （-7）

式中fq－－-带载起动频率（Hz）

fq0－－-空载起动频率

Ml－－-起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩（N.m）

若负载参数无法确定,则可按fq=/2fq0进行估算.

运行的高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降，因此在高频率时，由矩频特性的输出力矩应能驱动负载，并留有足够的余量。

负载力矩和大静力矩Mmax。负载力矩可按式（-5）和式（-6）计算，电机在大进给速度时，由矩频特性决定的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和，并留有余量。一般来说，Mf与Mt之和应小于（0.2 ～0.4）Mmax。