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斩波型驱动-无减速机-带斜坡加速

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2
必须使用加速斜坡将20 × 10 kg-m 的负载惯量移动0.50 rad（θ）的角度。我们可使用加速时间为10ms，轴移动0.25 rad的三角形转
速曲线。所需的转速计算如下：
ω

10 ms 10 ms
转速曲线

2
2
加速度 = α = 2 × (θ/Δt ) = 2 × .25 rad /(0.01 sec) = 5,000 rad/s 2
转速 = ω = (5,000 rad/s ) × 0.01 sec = 50 rad/s
2
n = 50 rad/s × 60/2π rpm-s/rad = 477.5 rpm
motor
对负载进行加速所需的转矩为：

τ = J × α [Nm]
load load
τ = 20 × 10 kg-m × 5,000 rad/s = .010 Nm
2
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2
load
根据三角形转速曲线，在负载转矩为10 mNm的情况下所需的峰值转速高达477.5 rpm。
因此，单负载所需的峰值功率为0.50 W。
P = τ × ω = .010 Nm × 50 rad/s = .50 Watts

让我们首先考虑转子惯量为3 × 10-7 kgm2. 的P430电机，我们得到： P430 258 013 Parallel
7.0 Torque vs Speed, Half-step Mode
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2
2
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-7
J total = J load + J motor = (20 × 10 kg-m ) + (3 × 10 kg-m ) = 23 × 10 6.0
kg-m 2 40
5.0
30
τ total = J total × α = 23 × 10 kg-m × 5,000 rad/s = .0115 Nm = 11.5 4.0
2
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2
mNm oz-in 3.0 20 mNm
2.0
曲线显示，电流限值为1.6 A 和 24 V的P430-258-005电机可轻松完成 1.0 10
工作。 0
0.0 0 0 1000 2000 4000 6000 8000 10000 pps
rpm
3600
4800
1200
2400
6000
600
实际上，在转速约为500 rpm时，电机可提供高达43 mNm的转矩。在安 Pull-Out Torque Pull-In Torque
全裕度为75%时，通P430电机，可轻松提供32 mNm的转矩。运动时间 P430 258 013 @ 24V P430 258 013 @ 24V, 36V
P430 258 013 @ 36V
可降低，见下：
α = τ / J = 32 x 10 Nm / 23 x 10 kg-m = 13,913 rad/s .
-3
-7
2
2
max max total
Δt = √(2 x θ / α ) = √(2 x 0.25 rad / 13,913 rad/s ) = 6.0 msec
2
max
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