選用馬達：馬達選用計算公式
以下解釋基於脈波信號控制步進馬達或伺服馬達所需的公式。
運轉模式
對於步進馬達，左圖所示的加減速運轉模式通常用作脈波速度的運轉模式。右圖自起動運轉（矩形運轉）模式適用於運轉速度較低、負載慣性慣量較小的情況。
- f1
- 起動脈波速度［Hz］
- f2
- 操作脈波速度［Hz］
- A
- 工作脈波數
- t0
- 定位時間［s］
- t1
- 加減速時間［s］
可以在網站上輕鬆計算運轉模式
工作脈波數的公式 A［脈波］
工作脈波數表示為馬達必須旋轉以使負載從A點到達B點，所需角度總和的脈波信號數。
\(\begin{align}
A=\frac{l}{lrev}\cdot \frac{360^\circ}{\theta_S}
\end{align}\quad\quad\)
- l
- 從A點到B點的移動量［m］
- l rev
- 馬達每轉1次的移動量［m/rev］
- θS
- 步級角（解析度）［°/step］*
- *對於減速機型馬達，這是減速機出力軸的步級角（解析度）。
操作脈波速度公式 f2［Hz］
運轉脈波速度可依運轉脈波數、定位時間、加（減速）時間求得。
① 加減速運轉
雖然加速（減速）時間的長度很重要，但這並不容易確定，因為它取決於加速度轉矩和加減速斜率。
作為參考，計算定位時間的大約25 % 的加速（減速）時間。（在做出最終決定之前必須調整計算。）
\(\begin{align}
&t_1=\ t_0 \times 0.25\\
&\\
&f_2=\frac{A-f_1\cdot t_1}{t_0-t_1}
\end{align}\)
② 自起動運轉
\(\begin{align}
f_2=\frac{A}{t_0}
\end{align}\)
加減速斜率TR［ms/kHz］的計算公式
加減速斜率表示脈波速度的加速度程度，以下述公式算出。
- *脈波速度請按全步級換算。
- 對於此公式，轉速的單位是［kHz］，時間的單位是［ms］。
轉換操作脈波速度的轉換公式 f2［Hz］至運轉速度 NM ［r/min］
\(\begin{align}
N_M= f_2 \cdot \frac{\theta_S}{360} \cdot 60
\end{align}\)
轉速可以在網站上輕鬆轉換
負載轉矩的計算
請參閱這個公式。
加速度轉矩公式Ta［N·m］
如果馬達轉速發生變化，則必須始終設定加速度轉矩或減速轉矩。
所有馬達的基本公式都是相同的。但是，根據脈波速度計算步進馬達的加速度轉矩時，請使用下列公式。
［所有馬達通用基本公式］
\(\begin{align}
T_a= \frac{\left((J_0 + J_1) \cdot i^2 + J_L\right)}{9.55} \cdot \frac{N_M}{t_1}
\end{align}\quad\quad\)
- J0
- 轉子慣性慣量［kg·m2］
- J1
- 電磁剎車慣性慣量 [kg·m2]
- JL
- 總負載慣性慣量［kg·m2］
- NM
- 運轉速度［r/min］
- t1
- 加減速時間［s］
- i
- 減速比
［根據脈波速度計算步進馬達的加速度轉矩時］
① 加減速運轉
\(\begin{align}
T_a= {\left((J_0 + J_1) \cdot i^2 + J_L\right)} \cdot \frac{\pi \cdot \theta_S}{180} \cdot \frac{f_2 - f_1}{t_1}
\end{align}\)
② 自起動運轉
\(\begin{align}
T_a= {\left((J_0 + J_1) \cdot i^2 + J_L\right)} \cdot \frac{\pi \cdot \theta_S}{180 \cdot n} \cdot {f_2}^2
\hspace{25pt}n:\frac{3.6^\circ}{(\theta_S \cdot i)}
\end{align}\)
- *對於減速機型馬達，這是減速機出力軸的步級角（解析度）。
所需轉矩公式TM［N·m］
所需轉矩的計算方法是將負載轉矩和加速度轉矩之和乘以安全係數。
\(\begin{align}
T_M = \left (T_L + T_a \right) S_f
\end{align}\quad\)
- TM
- 所需轉矩［N·m］
- TL
- 負載轉矩［N·m］
- Ta
- 加速度轉矩［N·m］
- Sf
- 安全率
有效負載轉矩公式Trms ［N·m］
負載轉矩是在選用伺服馬達和無刷馬達BX系列時進行計算。
當馬達所需轉矩隨時間變化時，透過計算有效負載轉矩來確定馬達是否可以使用。
有效負載轉矩對於頻繁加減速的快速循環操作等運轉模式變得尤為重要。
的計算公式