图2-2 受力分析图

由图2­2受力分析图可得方程： 

mg ´ L ´ cos 87 ° = Fr 1 

可求得F=138.4N。 将力矩转换到电机轴上 

T1  = Fr . 43 N · m 2 = 7 

转动惯量 

æ 1 D ö 2 J = W 3 ÷ ´ GL » 3 . 6 

2 10 è ø

2 

（2-1）

（2-2）

（2-3） 

2.3 电机选型

电动机的类型根据动力源和工作要求选用步进电机。

步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控 制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民 经济领域都有应用[16]  。

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接 收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步进角）。