大功率电动工具电机有以下几点需要注意:a) 电机的功率富余系数;b) 考虑机构的传动效率;c) 减速机的输入和输出扭矩是否达标,并有一定的安全系数;d) 后期是否会有加大速度的可能性。值得一提的是,在传统行业中,例如起重机等行业,使用普通的感应电机驱动,加速度无明确要求,计算过程使用的是经验公式。注:负载垂直运行的情况下,注意把重力加速度计算在内。
大功率电动工具电机蜗杆传动特点。具有自锁性。蜗杆的螺旋升角很小时,蜗杆只能带动蜗轮传动,而蜗轮不能带动蜗杆转动。蜗杆传动效率低,一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低。尤其是具有自锁性的蜗杆传动,其效率在0.5以下,一般效率只有0.7~0.9。发热量大,齿面容易磨损,成本高。
根据结构形式和最终负载的速度和加速度要求,计算电机所需功率和速度。值得注意的是,通常情况下需要结合所选大功率电动工具电机的速度选取减速机的减速比。在实际选型过程中,比如负载为水平运动,因为各个传动机构的摩擦系数和风载系数的不确定性,公式P=T*N/9549往往无法明确计算(无法精确计算扭矩的大小)。而在实践过程中,也发现使用大功率电动工具电机所需功率最大处往往是加减速阶段。所以,T=F*R=m*a*R可定量计算所需电机的功率大小和减速机的减速比(m:负载质量;a:负载加速度;R:负载旋转半径)。
在转子S极端也是同样道理,当绕组齿对齿时,其旁边一相磁极错位1.8°。大功率电动工具电机必须有驱动器和控制器才能正常工作。驱动器的作用是对控制脉冲进行环形分配、功率放大,使步进电机绕组按一定顺序通电,控制电机转动。步进电机 42BYG250C的驱动器为SH20403。为10V~40V直流供电, A+、A-、B+、B-端 子要连接步进电机的四条引线,DC+、DC-端子接驱动器工作直流电源,输入接口电路包括公共端、脉冲信号输入端,内部、方向信号输入端脱机信号输入端。
大功率电动工具电机分为两相、三相和五相:两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度,混合式步进电机随着相数(通电绕组数)的增加,步进角减小,精度提高,这种步进电机的应用最为广泛。混合式步进电机综合了反应式和永磁式步进电机两者的优点:极对数等于转子齿数,可以根据需要在很大范围内变化;绕组电感随转子位置变化较小,易于实现最佳运行控制;轴向充磁磁路,使用高磁能积的新型永磁材料,有利于电机性能的提高;转子磁钢提供励磁;在整个运行区域没有明显的振荡。
大功率电动工具电机传动比大,结构紧凑。蜗杆头数用Z1表示,蜗轮齿数用Z2表示。从传动比公式I=Z2/Z1可以看出,当Z1=1,即蜗杆为单头,蜗杆须转Z2转蜗轮才转一转,因而可得到很大传动比,一般在动力传动中,取传动比I=10-80;在分度机构中,I可达1000。这样大的传动比如用齿轮传动,则需要采取多级传动才行,所以蜗杆传动结构紧凑,体积小、重量轻。传动平稳,无噪音。因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿,它与蜗轮齿啮合时是连续不断的,蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程,因此工作平稳,冲击、震动、噪音小。