伺服电机如何选型?怎么计算?
每种型号电机的规格项内均有额定转矩、最大转矩及电机惯量等参数,各参数与负载转矩及负载惯量间必定有相关联系存在,选用电机的输出转矩应符合负载机构的运动条件要求,如加速度的快慢、机构的重量、机构的运动方式(水平、垂直、旋转)等;运动条件与电机输出功率无直接关系,但是一般电机输出功率越高,相对输出转矩也会越高
因此,不但机构重量会影响电机的选用,运动条件也会改变电机的选用
惯量越大时,需要越大的加速及减速转矩,加速及减速时间越短时,也需要越大的电机输出转矩
选用伺服电机规格时,依下列步骤进行
(1)明确负载机构的运动条件要求,即加/减速的快慢、运动速度、机构的重量、机构的运动方式等
(2)依据运行条件要求选用合适的负载惯最计算公式,计算出机构的负载惯量
(3)依据负载惯量与电机惯量选出适当的假选定电机规格
(4)结合初选的电机惯量与负载惯量,计算出加速转矩及减速转矩
(5)依据负载重量、配置方式、摩擦系数、运行效率计算出负载转矩
(6)初选电机的最大输出转矩必须大于加速转矩加负载转矩;如果不符合条件,必须选用其他型号计算验证直至符合要求
(7)依据负载转矩、加速转矩、减速转矩及保持转矩,计算出连续瞬时转矩
(8)初选电机的额定转矩必须大于连续瞬时转矩,如果不符合条件,必须选用其他型号计算验证直至符合要求
(9)完成选定
伺服电机的选型计算
一、转速和编码器分辨率的确认。
二、电机轴上负载力矩的折算和加减速力矩的计算。
三、计算负载惯量,惯量的匹配,安川伺服电机为例,部分产品惯量匹配可达50倍,但实际越小越好,这样对精度和响应速度好。
四、再生电阻的计算和选择,对于伺服,一般2kw以上,要外配置。
五、电缆选择,编码器电缆双绞屏蔽的,对于安川伺服等日系产品绝对值编码器是6芯,增量式是4芯。
伺服电机如何计算选型?
首先要选出满足给定负载要求的电动机,然后再从中按价格、重量、体积等技术经济指标选择最适合的电机。
伺服电机的选型计算方法
:
一、转速和编码器分辨率的确认。
二、电机轴上负载力矩的折算和加减速力矩的计算。
三、计算负载惯量,惯量的匹配,安川伺服电机为例,部分产品惯量匹配可达50倍,但实际越小越好,这样对精度和响应速度好。
四、再生电阻的计算和选择,对于伺服,一般2kw以上,要外配置。
五、电缆选择,编码器电缆双绞屏蔽的,对于安川伺服等日系产品绝对值编码器是6芯,增量式是4芯。
总结:
以上的选择方法只考虑到电机的动力问题,对于直线运动用速度,加速度和所需外力表示,对于旋转运动用角速度,角加速度和所需扭矩表示,它们均可以表示为时间的函数,与其他因素无关。很显然。电机的最大功率p电机,最大应大于工作负载所需的峰值功率p峰值,但仅仅如此是不够的,物理意义上的功率包含扭矩和速度两部分,但在实际的传动机构中它们是受限制的。用
峰值,t峰值表示最大值或者峰值。电机的最大速度决定了减速器减速比的上限,n上限=
峰值,最大/
峰值,同样,电机的最大扭矩决定了减速比的下限,n下限=t峰值/t电机,最大,如果n下限大于n上限,选择的电机是不合适的。反之,则可以通过对每种电机的广泛类比来确定上下限之间可行的传动比范围。只用峰值功率作为选择电机的原则是不充分的,而且传动比的准确计算非常繁琐。
伺服电机选型计算实例
伺服电机选型也有相应的规律和公式可循的
最常见的机械传动结构有同步带,齿轮齿条,丝杆等
以同步带为例,需要计算的参数有电机转速,电机力矩,转动惯量
第一,电机额定转速N=(v/2r)*i,启动瞬间需要的拉力F=(M+m1-m2)a+(M+m1-m2)g(水平),F=(M+m1-m2)a+(M+m1-m2)g+(M+m1-m2)g(垂直),T扭矩=F*R
T电机=T扭矩/机械减速比n,电机功率=N*T电机/10,启动惯量J=1/2mR2,电机惯量J电机=J/减速比的平方n2/惯量比i
第二,同步带轮直径D=100mm、提升机载货台总重M=30kg、货物总重m1=10kg,配重m2=25kg,提升滚动摩擦系数取=0
03、加速度a=2m/S2、提升速度v=3m/s
减速机减速比i=5,电机额定转速n=(v/2r)*i=3/(2*3
14*0
05)*5*60=2866r/min,启动瞬间需要的拉力F=(M+m1-m2)a+delta,(M+m1-m2)g+(M+m1-m2)g=(30+10-25)*2+0
03(30+10-25)*10+(30+10-25)*10=184
5N
T扭矩=F*R=184
5*0
05=9
225Nm,折算电机需要扭矩T1=9
225Nm/5=1
85Nm,折算电机功率P1=2866*1
85/10=0
5KW
启动惯量J=1/2mR2=0
5*(10+30+25)*0
0025=0
08125kgm2,折算电机需要惯量J1=0
08125/25=0
00325kgm2,根据经验值取惯量比=10,则实际J电=J1/10=0
000325kgm2
经计算电机至少满足以下条件下面看下1
2千瓦3000RPM,4牛米的电机的惯量是2
98*10-4kgm2
所以可以选择80ST-M04030的电机
伺服电机的负载计算
负载转矩的计算,负载转矩的计算方法加到伺服电机轴上的负载转矩计算公式,因机械而异。但不论何和折算到电机轴上的负载转矩。
通常,折算到伺服电机轴上的负载转矩可由下列公式计算 :Tl=(F*L/2πμ)+TO。
一、伺服电机的负载计算公式中的符号含义:
l:折算到电机轴上的负载转矩(N.M);
F:轴向移动工作台时所需要的力;
L:电机轴每转的机械位移量(M);
To:滚珠丝杠螺母,轴承部分摩擦转矩折算到伺服电机轴上的值(
M:驱动系统的效率
F:取决于工作台的重量,摩擦系数,水平或垂直方向的切削力,是否使用了平衡块(用
无切削时: F=μ*(W+fg),切削时: F=Fc+μ*(W+fg+Fcf)。
扩展资料:
一、伺服电机的负载计算举例:
按线性加减速时加速转矩计算如下:
Ta= (2πVm/60*104) *1/ta(Jm+JL)(1-e-ks。 ta)
Vr=Vm{1-1/ta.ks(1-e-ksta) Ta加速转矩(N.M) Vm快速移动时的电机转速(r/min) Ta加速时间
(sec) Jm电机惯量(N.m.s2) 儿负载惯量(N.m.s2) Vr加速转矩
二、选型计算:
转速和编码器分辨率的确认。
电机轴上负载力矩的折算和加减速力矩的计算。
计算负载惯量,惯量的匹配,安川伺服电机为例,部分产品惯量匹配可达50倍,但实际越小越好,这样对精度和响应速度好。
再生电阻的计算和选择,对于伺服,一般2kw以上,要外配置。
电缆选择,编码器电缆双绞屏蔽的,对于安川伺服等日系产品绝对值编码器是6芯,增量式是4芯。