伺服电机及选型
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伺服电机多用在数控机床,用来补助马达间接变速,但是对于很多第一次接触该产品的人员来说,如何选择一台适合自己工厂的伺服电机显然是个难题。
小编今天就给大家讲讲伺服电机怎么选型更好。
伺服电机选型一般从几个方面出发:
1、电机的最高转速,这个关系到机床的行程时间,即运行速度。
2、惯量匹配及负载惯量,跟设备运行的稳定性及精确度有关系。
3、空载加速转矩,涉及到电机从零速到额定速度的快慢。
4、负载转矩,例如切削负载转矩不得超过额定转矩的80%。
5、连续过载时间,过载时间应控制在电机允许过载时间范围内剩下的就是经济、货期、质保等方面的考虑了。
以上就是由四川志方科技有限公司为大家提供的关于伺服电机选型的相关信息,为了保证伺服电机使用的稳定性,所有伺服电机都应该在使用前进行测试。
因此,在需要用到伺服电机的企业有必要购进一台专业的伺服电机测试系统。
采购伺服电机测试系统建议咨询专业厂家。
伺服电机选型计算流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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伺服电机选型的原则和注意事项伺服电机是高性能驱动器的代表,其结构紧凑、动态性能优秀、响应速度快等优势使得其在现代工业控制中应用十分广泛。
在进行伺服电机选型时,需要考虑一些原则和注意事项,以确保选型的正确性和可靠性。
一、原则1、根据应用场景选型:不同的应用场景对伺服电机的性能要求不同,如高速、高精度、高力矩等,因此需要根据具体的应用场景选择合适的伺服电机。
2、选型前进行系统分析:在进行伺服电机选型前,需要对整个控制系统进行分析,包括机械结构、传动系统、控制器以及传感器等都需要考虑在内,同时需要根据分析结果来确定伺服电机的性能指标和选型范围。
3、考虑负载特性:由于负载的特性对伺服电机的选型有直接影响,在选型时需要考虑负载的质量、惯性、刚度等因素,并根据负载的特性调整伺服电机的性能指标,以保证其能够适应负载的特性。
4、考虑控制算法:伺服电机驱动需要通过控制算法来实现控制,其选型需要综合考虑控制器、控制算法以及传感器等因素,以确保控制系统的性能和稳定性。
二、注意事项1、电压电流:伺服电机的电压和电流是其重要的性能指标,需要根据应用场景来确定选型范围。
2、转矩和转速:转矩和转速是伺服电机的另一个性能指标,需要根据负载的特性来确定选型范围,保证伺服电机在工作时能够稳定、高效地输出所需的转矩和转速。
3、精度:精度是伺服电机的重要性能指标,需要满足应用场景的高精度要求。
4、控制系统:伺服电机选型需要考虑控制系统的结构和算法,以确保控制系统能够在工作时具备高精度、高稳定性和高可靠性。
5、环境因素:伺服电机应用的环境因素也是影响选型的重要因素,如温度、湿度、震动等环境因素都需要考虑在内。
总之,伺服电机的选型需要综合考虑应用场景、负载特性、控制系统和环境因素等因素,同时需要根据具体情况来确定伺服电机的性能指标和选型范围,以保证其能够满足实际需求。
富士伺服电机选型计算资料一、关于富士伺服电机的基本资料1. 输出功率(Pout):也就是电机实际输出的功率,通常用单位瓦特(W)表示。
2. 转速(N):电机输出的转速,通常用单位转每分钟(rpm)表示。
3.转矩(T):电机产生的转矩,通常用单位牛顿米(Nm)表示。
4.电压(V):电机工作时所需的电压,通常用单位伏特(V)表示。
5.电流(I):电机工作时所需的电流,通常用单位安培(A)表示。
二、富士伺服电机选型计算方法1.计算输出功率:输出功率(Pout)= 转矩(T)× 转速(N)/ 9550单位:W2.计算所需电流:所需电流(I)= 输出功率(Pout)/ 电压(V)单位:A3.确定电机型号:根据所需输出功率和所需电流,在富士伺服电机的型录中找到适合的型号。
4.考虑额定功率:在选型时,要考虑到电机的额定功率与所需输出功率的关系。
通常情况下,额定功率应大于所需输出功率,以保证电机能够正常工作。
5.考虑载荷惯性:在选型时,要考虑到负载的惯性对电机的影响。
如果负载的惯性较大,需要选择功率较大的电机来满足负载的加速度和减速度要求。
6.考虑工作环境:在选型时,还要考虑工作环境的特殊要求,如温度、湿度、振动等因素。
7.考虑控制系统:在选型时,还要考虑控制系统的要求,如控制精度、速度响应时间等因素。
三、富士伺服电机选型计算示例假设需要选型一台富士伺服电机,输出功率要求为2000W,工作电压为220V,负载惯性为0.03kg·m²,工作环境温度为25℃。
首先计算所需电流:所需电流(I)= 输出功率(Pout)/ 电压(V)所需电流(I)=2000W/220V≈9.09A接下来根据所需输出功率和所需电流,在富士伺服电机的型录中找到适合的型号。
假设找到了型号为MHN309D,额定功率为2200W,额定电流为10A。
然后考虑负载惯性,根据负载惯性为0.03kg·m²,选择合适的电机。
伺服电机选型计算实例伺服电机是一种控制器控制的电机,具有高精度和高速度的特点,广泛应用于机械设备中。
在选型伺服电机时,需要考虑多个参数来满足具体的应用要求。
下面以一个选型计算实例来详细介绍伺服电机的选型过程。
假设我们需要选型一台伺服电机用于驱动一个线传动机构,具体要求如下:1.最大负载力为2000N,工作速度范围为0-10m/s。
2. 线传动机构的负载惯量为500kg·m²。
3. 需要保证驱动精度在±0.2mm范围内。
4.工作环境温度范围为0-40℃。
首先,我们需要计算所需的转矩。
根据公式:转矩=负载力×工作半径,其中工作半径等于线传动机构的负载惯量÷2、由于我们没有具体的线传动机构参数,假设负载惯量为500kg·m²,即工作半径为0.25m。
则最大转矩=2000N×0.25m=500N·m。
考虑到一般情况下,峰值转矩为最大转矩的2倍,即1000N·m。
接下来,我们需要计算伺服电机的速度要求。
根据给定的工作速度范围0-10m/s,我们可以选择合适的额定转速。
假设我们选择的额定转速为2000rpm,则转速范围为0-2000rpm。
考虑到加速度和减速度的要求,一般额定转速的选择会略高于平均线速度,假设为2200rpm。
接下来,我们需要选择合适的伺服电机型号。
在选型之前,我们还需要考虑工作环境的温度范围。
根据给定的工作环境温度范围为0-40℃,我们需要选择具备合适温度范围的伺服电机。
一般伺服电机的温度范围为0-50℃,因此我们可以选择标准型号的伺服电机。
在选择伺服电机型号时,我们需要参考厂家提供的电机性能参数。
主要包括额定转矩、额定转速、额定电压、额定电流、额定功率等。
根据我们的要求,我们可以对比不同型号的伺服电机并选择合适的型号。
最后,我们需要根据具体应用需求考虑伺服电机的控制方式、接口类型以及其他附件等。
伺服电机选型的原则和注意事项伺服电机是一种能够输出力矩的机电传动装置,可以将输入的电信号转化成相应的运动规律。
因其具有速度高、精度高、响应快等特点,广泛应用于机械制造、自动化设备、机器人、航空航天等领域。
在选择伺服电机时,需要考虑多种因素,包括性能、规格、成本、环境等。
下面我们将详细介绍伺服电机选型的原则和注意事项。
一、伺服电机选型的原则1. 性能匹配原则:选择伺服电机时,需充分考虑其输出功率、转速范围、定位精度、响应速度等性能指标,确保能够满足实际应用的要求。
通常情况下,需根据具体的负载特性、作业环境以及工作要求等方面综合考虑。
2. 稳定性原则:伺服电机在工作中需要具有稳定的运行特性,因此在选型时需要注意其输出稳定性、温升特性、抗扰性等指标,以确保其在各种工况下都能够稳定运行。
3. 经济性原则:在选型时,需综合考虑伺服电机的成本、维护费用、能耗等因素,选择性价比较高的产品。
在确保性能和质量的前提下,尽量降低成本。
4. 可靠性原则:伺服电机作为机械传动的重要部件,其可靠性直接关系到设备的稳定运行。
因此在选型时需选择品质可靠、性能稳定的产品,尽量避免使用劣质产品。
5. 适用性原则:伺服电机的选型需考虑其适用范围和使用环境,例如是否需要防尘防水、是否需要防爆功能、工作温度范围等。
选型时需根据实际工况选择适合的产品。
6. 可维护性原则:选型时需考虑伺服电机的可维护性,例如易损件的更换和维护难易程度、厂家售后服务的支持等方面,以确保设备的长期稳定运行。
1. 了解负载特性:在选型前需要充分了解实际应用中的负载特性,包括负载的惯性、摩擦力、阻尼力等,以便合理选择伺服电机的输出功率和转矩。
2. 确定运动要求:需明确了解设备对于速度、加速度、定位精度等方面的要求,以便选择适合的伺服电机类型和规格。
3. 注意温升和过载能力:在选型时需考虑伺服电机的持续运行能力和过载能力,以确保其在长期工作和瞬时过载情况下都能够正常运行。
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伺服电机选型指南导言:伺服电机是一种能够根据控制信号实现位置、速度和力矩控制的电机。
它具有高精度、高速度响应、高功率密度等优点,被广泛应用于自动化设备、机器人、数控系统等领域。
在选型伺服电机时,需要考虑多个因素,如要求的动态性能、机械结构、环境条件等。
下面将介绍一些选型伺服电机的指南。
一、确定性能需求:在选型伺服电机之前,首先需要明确所需要的性能需求。
动态性能是伺服电机最重要的指标之一,包括速度响应、加速度、定位精度等。
同时,还需要考虑所需的力矩范围、功率密度、温升、定位误差余量等指标。
根据具体应用的要求,确定这些性能需求。
二、了解机械结构:伺服电机的选型还需要了解机械结构。
机械结构将直接影响伺服电机的扭矩、惯量、安装方式等。
根据具体的机械结构来选择适合的伺服电机类型,如直线伺服电机、旋转伺服电机等。
三、选择合适的控制器:伺服电机的控制器是伺服系统的核心部分,它将影响伺服电机的性能以及系统的稳定性。
在选型伺服电机时,需要考虑是否配备合适的控制器,以及控制器的控制算法、通信接口等。
四、考虑环境条件:伺服电机的工作环境条件也是选型考虑的重要因素之一、工作环境的温度、湿度、振动等都会对伺服电机的性能和寿命产生影响。
因此,在选型伺服电机时,需要考虑环境条件,并选择适合的防尘、防水等级别。
五、参考厂家技术指标:在选型伺服电机时,可以参考厂家提供的技术指标。
常见的技术指标包括额定电流、额定功率、峰值扭矩、峰值电流、转矩常数、惯性等。
根据应用的需求和机械结构,选择符合要求的技术指标。
六、了解市场状况:在选型伺服电机之前,还可以了解一下市场上的主流产品和技术趋势。
通过了解市场情况,可以选择性价比更高的产品或技术,从而更好地满足应用需求。
总结:伺服电机的选型对于应用系统的性能和稳定性具有重要影响,因此在选型时需要考虑性能需求、机械结构、控制器、环境条件、厂家技术指标以及市场状况等因素。
通过综合考虑这些因素,可以选择到满足要求的伺服电机,从而提升应用系统的性能和效益。
以下为伺服电机的选型及计算教程,一起来看看吧!一、伺服电机的选型步骤:每种型号伺服电机的规格项内均有额定转矩、最大转矩及伺服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,选用伺服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;运动条件与伺服电机输出功率无直接关系,但是一般伺服电机输出功率越高,相对输出转矩也会越高。
因此不但机构重量会影响伺服电机的选用,运动条件也会改变伺服电机的选用。
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,也需要越大的伺服电机输出转矩。
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量计算公式计算出机构的负载惯量。
(3)依据负载惯量与伺服电机惯量选出适当的假选定伺服电机规格。
(4)结合初选的伺服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、运行效效率计算出负载转矩。
(6)初选伺服电机的最大输出转矩必须大于加速转矩+负载转矩;如不符合条件,必须选用其他型号计算验证直至符符合要求。
(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)初选伺服电机的额定转矩必须大于连续瞬时转矩,如,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。
二、最简单伺服电机选型计算方式:伺服电机选择的时候,首先一个要考虑的就是功率的选择。
一般应注意以下两点:1、如果电机功率选得过小。
就会出现“小马拉大车”现象,造成电机长期过载,使其绝缘因发热而损坏,甚至电机被烧毁。
2、如果电机功率选得过大。
就会出现“大马拉小车“现象,其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利。
而且还会造成电能浪费。
也就是说,电机功率既不能太大,也不能太小,要正确选择电机的功率,必须经过以下计算或比较:P=:F*V/100(其中P是计算功率,单位是KW,F是所需拉力,单位是N,V是工作机线速度m/s)此外。
伺服电机及减速机选型计算1)关于负载条件①基本负载2000kg(⼯件+夹具+回转变位器+配重)②负载重⼼位置0.1m(假定为0.1m,设计时务必⼩于这个值)③负载系数×1.2Motor减速机 减速⽐=1712)电机规格(a12/3000i)项⽬额定输出额定转数最⾼转数3)减速机RV320E-1714) 【关于电机扭矩】负载扭矩[N?m] ……⽤于回转的扭矩选择电机规格时,乘以负载系数。
T L=∑mgr×Z TL=∑mgr×Z=2000×1.2×9.8×0.1×1/342≒6.877 <12 电机的额定扭矩(Z:确认减速⽐、输出轴的转数有⽆问题。
)(重⼒平均负载扭矩=最⼤负载扭矩/2^0.5/综合减速⽐=2000×1.2×9.8×0.1/2^0.5/342=4.86) ?慣性⼒矩[kg?m2] :向电机轴(输⼊轴)的换算。
I=∑mr2×Z2I=mr2×Z 2=2000×1.2×0.12×(1/342)2≒0.36×10-4I=m(D 2+d 2)÷8×Z 2=I=∑mr2×Z 2⾓加速度 [rad/s^2] :最⼤加速时的负载 dω/dt=(2π/60) N/⊿tdω/dt=(2π/60) N/⊿t=(2π/60)×3000/0.2≒1570.8(N:电机额定转数rpm、⊿t:加速时间sec) ?加速扭矩[kg ?m^2/s^2=N ?m] ……⽤于加速的扭矩 Ta=I ?dω/dt Ta=I ?dω/dt=74×10-4×1570.8≒11.62瞬时最⼤扭矩[kg ?m^2/s^2=N ?m] Tmax=TL+ Ta <电机的最⼤扭矩Tmax=TL+ Ta=6.877+11.62=18.5 <35 电机的最⼤扭矩 变位器最⾼⾓速度ωpmax=额定转数÷综合减速⽐×360°÷60sec=3000÷342×360÷60 ≒52.63°/sec 加減速时间tA=t1=设计值=0.2sec⾓加速度dωp/dt=ωpmax/tA =263.15°/sec2停⽌时间t4=1.0sec以内。
伺服电机选型计算引言伺服电机是一种能够精确控制转速、位置和加速度的电机,广泛应用于工业自动化领域。
为了正确选型伺服电机,需要综合考虑多个因素,如负载特性、所需转动速度、加速度和减速度等。
本文将介绍伺服电机的选型计算方法。
1. 伺服电机基本参数在选型计算之前,首先需要了解伺服电机的基本参数,这些参数对于计算非常重要。
常见的基本参数包括:•额定转矩:伺服电机能够连续输出的最大转矩。
•额定转速:伺服电机在额定负载下能够达到的最高转速。
•道数:伺服电机的反馈器件信号周期数量,通常是脉冲或电压。
•分辨率:伺服电机的转子位置检测精度,通常以脉冲数表示。
2. 负载特性分析选型伺服电机的第一步是分析负载特性。
负载特性包括负载转矩和转动惯量。
可以通过以下公式计算负载转矩:负载转矩 = 工作负载 × 工作半径其中,工作负载是指应用中所需的转矩,工作半径是转轴到工作力点的距离。
转动惯量是指负载物体抵抗转动的惯性,可以通过以下公式计算:转动惯量 = 负载质量 × 负载半径²负载质量是指负载物体的质量,负载半径是转轴到负载质心的距离。
3. 加速度计算在伺服电机选型中,需要考虑加速度和减速度,以确保电机能够在规定的时间内达到所需速度。
加速度的计算公式如下:加速度 = (目标速度 - 初始速度) / 时间其中,目标速度是所需达到的最终速度,初始速度是实际启动时的初始速度。
4. 选型计算有了上述参数和计算公式,可以开始具体的选型计算。
选型计算主要包括以下步骤:1.确定工作负载和工作半径。
2.计算负载转矩和转动惯量。
3.确定加速度和减速度的要求。
4.根据负载转矩和转动惯量,选择能够满足要求的伺服电机。
5.检查是否满足速度要求,如果不满足,可以考虑调整加速度和减速度参数。
在具体计算中,还需要考虑一些额外因素,如安全系数、附加负载等。
结论伺服电机选型计算是一项重要且复杂的任务,需要综合考虑多个因素。
通过合理的选型计算,可以确保伺服电机能够满足工作需求,并提供稳定和可靠的运行。
伺服电机选型计算公式及注意事项伺服电机选择的时候,首先一个要考虑的就是功率的选择。
一般应注意以下两点:1。
如果电机功率选得过小.就会出现“小马拉大车”现象,造成电机长期过载,使其绝缘因发热而损坏,甚至电机被烧毁。
2。
如果电机功率选得过大.就会出现“大马拉小车”现象,其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利。
而且还会造成电能浪费。
也就是说,电机功率既不能太大,也不能太小,要正确选择电机的功率,必须经过以下计算或比较:P=F*V/100(其中P是计算功率,单位是KW,F是所需拉力,单位是N,V是工作机线速度m/s)此外.最常用的是采用类比法来选择电机的功率。
所谓类比法,就是与类似生产机械所用电机的功率进行对比。
具体做法是:了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电机,然后选用相近功率的电机进行试车。
试车的目的是验证所选电机与生产机械是否匹配。
验证的方法是:使电机带动生产机械运转,用钳形电流表测量电机的工作电流,将测得的电流与该电机铭牌上标出的额定电流进行对比。
如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大,则表明所选电机的功率合适。
如果电机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右.则表明电机的功率选得过大,应调换功率较小的电机。
如果测得的电机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上.则表明电机的功率选得过小,应调换功率较大的电机。
实际上应该是考虑扭矩(转矩),电机功率和转矩计算公式。
即T = 9550P/n式中:P —功率,kW;n —电机的额定转速,r/min;T —转矩,Nm。
电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩,一般需要一个安全系数。
机械功率公式:P=T*N/97500P:功率单位W;T:转矩,单位克/cm;N:转速,单位r/min。
伺服电机选型计算实例在进行伺服电机选型时,需要考虑到多个因素,包括载荷特性、运动要求、控制要求以及环境要求等。
下面我们将通过一个实际案例来详细介绍伺服电机选型的计算方法。
案例描述:公司需要选购一台适合于自动化生产线上使用的伺服电机,用于驱动一台输送带,具体要求如下:1.输送带长度为2米,宽度为0.5米,预计最大负载为100千克。
2.需要实现起动、停止、加速和减速、定位等功能。
3.运动速度为1米/秒。
4.工作温度范围为-10℃~40℃。
根据以上要求,我们可以按照以下步骤进行伺服电机选型计算:步骤1:计算所需输出功率首先,我们需要计算伺服电机的输出功率。
根据输送带的长度、宽度和预计最大负载,可以计算得到输送带的质量:质量=长度×宽度×质量体积,质量体积可以通过相应材料的密度来获得。
假设输送带材料的密度为1克/立方厘米,则质量=2×0.5×1=1千克。
根据牛顿第二定律,质量乘以加速度等于力,所以我们可以得到加速度=质量/时间^2=100/1=100米/秒^2、再根据功率=力×速度,可以计算得到所需输出功率=力×速度=100×1=100瓦特。
步骤2:根据负载惯性计算电机惯性比为了实现加速和减速的控制要求,需要考虑负载的惯性。
负载的惯性通常用负载惯量来表示,通常使用kg*m^2作为单位。
对于输送带系统,我们假设负载的半径为0.25米(输送带宽度的一半),负载的惯量=负载质量×半径^2=100×0.25^2=6.25kg*m^2、然后,我们需要计算电机的惯性比,电机的惯量通常使用kg*m^2作为单位。
假设选用的伺服电机的惯量为0.01kg*m^2,则电机的惯性比=负载的惯量/电机的惯量=6.25/0.01=625步骤3:根据运动要求计算加速度和最大速度根据运动要求中的加速度和速度,我们可以计算得到实际需要的加速时间和加速距离。
伺服电机选型技术指南1、机电领域中伺服电机的选择原则现代机电行业中经常会碰到一些复杂的运动,这对电机的动力荷载有很大影响。
伺服驱 动装置是许多机电系统的核心,因此,伺服电机的选择就变得尤为重要。
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。
述度自廿比 ioa% 各种电机的T-3曲线 (1)传统的选择方法这里只考虑电机的动力问题,对于直线运动用速度v(t),加速度a(t)和所需外力F(t)表 示,对于旋转运动用角速度3 (t),角加速度a (t)和所需扭矩T(t)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。
电机的最大功被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3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 上限二3峰值最大/3峰值,同样,电机的最大扭矩决定了减速比的下限, n 下P 「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。
(2)新的选择方法一种新的选择原则是将电机特性与负载特性分离开,并用图解的形式表示,这种表示方 法使得驱动装置的可行性检查和不同系统间的比较更方便,另外,还提供了传动比的一个可 能范围。
这种方法的优点:适用于各种负载情况;将负载和电机的特性分离开;有关动力的 各个参数均可用图解的形式表示并且适用于各种电机。
因此,不再需要用大量的类比来检查 电机是否能够驱动某个特定的负载。
在电机和负载之间的传动比会改变电机提供的动力荷载参数。
比如,一个大的传动比会 减小外部扭矩对电机运转的影响,而且,为输出同样的运动,电机就得以较高的速度旋转, 产生较大的加速度,因此电机需要较大的惯量扭矩。
伺服电机选型计算
1.确定工况参数:
首先,要确定伺服电机所需的工况参数,包括负载惯性、负载转矩、加速度、速度要求等。
这些参数将影响伺服电机的选型和配套。
2.计算运动参数:
根据工况参数,可以计算出运动参数,如转矩、速度曲线等。
可以根据加速度求解出加速时间和加速距离,根据速度要求求解出最高速度,根据负载转矩求解出最低速度。
3.选型计算:
根据运动参数,可以进行伺服电机的选型计算。
首先,需要根据负载惯性和最低速度计算出实际惯性。
然后,可以选择合适的伺服电机类型,如直流伺服电机、交流伺服电机等。
接着,可以根据负载转矩和实际惯性计算出额定扭矩。
最后,可以根据伺服电机的技术参数和选型手册,选择合适的型号和规格。
4.验证及优化:
选型计算完成后,可以进行验证及优化。
可以根据计算结果,验证伺服电机是否满足工况要求,如速度要求、转矩要求等。
如果不满足要求,可以尝试调整工况参数,或者选择其他型号的伺服电机。
在实际计算中,可以使用计算软件辅助进行伺服电机选型计算。
使用软件可以减少计算错误和减少繁琐的计算过程。
可以通过输入工况参数,软件可以自动计算出运动参数和选型结果。
软件通常还可以根据不同的工况要求,提供优化方案,以便选出最优的伺服电机型号和参数。
综上所述,伺服电机选型计算是根据给定的工况参数,计算出合适的伺服电机型号及其参数。
可以通过软件进行自动计算,以节省时间和提高计算准确性。
在计算过程中,需要注意选择合适的伺服电机类型、根据负载惯性和负载转矩计算实际惯性和额定扭矩,并进行验证和优化。
伺服电机选型及调试上如何确定惯量匹配在选择和调试伺服电机时,确定惯量匹配是非常重要的,因为它会直接影响到系统的性能和稳定性。
下面我将详细介绍伺服电机选型及调试上如何确定惯量匹配。
第一步:了解系统需求在进行伺服电机选型和调试之前,首先需要明确系统的需求和要求。
例如,需要知道电机需要驱动的负载类型、负载的惯量大小、所需的运动速度和加速度等。
这些信息将有助于确定合适的伺服电机。
第二步:计算负载的惯量在确定惯量匹配之前,需要计算负载的惯量。
负载的惯量可以通过以下公式进行计算:J=m×r^2其中,J是负载的惯量,m是负载的质量,r是距离轴心的半径。
第三步:选择合适的伺服电机根据系统需求和负载的惯量,选择合适的伺服电机。
通常情况下,伺服电机的惯量应该大于负载的惯量,以确保系统的稳定性和响应性能。
同时,还需要考虑电机的额定功率、转矩和转速等参数是否满足系统需求。
第四步:进行惯量匹配在确定了伺服电机之后,需要进行惯量匹配的调试。
惯量匹配调试的目的是通过调整电机的惯量参数,使得电机的转动惯量与负载的惯量匹配,从而提高系统的性能和稳定性。
一种常用的惯量匹配方法是使用电机驱动器中的惯量参数调整功能。
大多数电机驱动器都具有这样的功能,用户可以通过调整惯量参数来实现惯量匹配。
具体的方法如下:1.连接驱动器和控制器:首先需要将电机驱动器和控制器进行正确的连接,并确保通信正常。
2.设置驱动器参数:根据电机的型号和驱动器的品牌,需要设置一些基本参数,如额定电压、额定电流、转矩限制等。
3.调整惯量参数:根据实际需求,将惯量参数进行逐步调整。
首先可以将惯量参数设置为一个较大的值,然后观察系统的响应和稳定性。
如果系统的响应过于迟钝或者不稳定,可以逐步减小惯量参数的值,直到达到稳定且满意的响应性能为止。
4.测试和优化:在调整完惯量参数之后,需要进行系统的测试和优化。
通过实际运行负载,观察系统的运动轨迹、速度响应和加速度性能等,如果发现不满意的地方,可以根据实际情况进行进一步的调整,直到达到最佳的性能和稳定性。
伺服电机
伺服电机(servomotor)是指在伺服系统中控制机械元件运转的 发动
机。伺服电机可以控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信 号转化为转
矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号 控制,并能快速反
应,在自动控制系统中,用作执行元件,可把所收 到的电信号转换成电动机
轴上的角位移或角速度输出。
“伺服” 一词源于希腊语“奴隶”的意思, “伺服电机”可以理
解为绝对服从控制信号指挥的电机: 在控制信号发出之前,转子静止 不
动,当控制信号发出时,转子立即转动;当控制信号消失时,转子 能即时停
转。因此伺服电机指的是随时跟随命令进行动作的一种电 机,是以其工作性
质命名的。
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伺服主要靠脉冲来定位,伺服电机接收到一个脉冲就会旋转一个 脉冲
对应的角度,从而实现位移。伺服本身带有编码器,具备发出脉 冲的功能,
所以伺服电机每旋转一个角度,就会发出对应数量的脉冲。 等于是把电机旋
转的详细信息反馈回去,形成闭环。这样的话,系统 就会知道发了多少脉冲
给电机,同时又收了多少脉冲回来,这样就能 很精准的控制电机的转动,实
现非常精准的定位。
一、伺服电机分类
1直流伺服
结构简单控制容易。但从实际运行考虑,直流伺服电动机引入了 机械
换向装置,成本高,故障多,维护困难,经常因碳刷产生的火花 影响生产,
会产生电磁干扰。而且碳刷需要维护更换。机械换向器的 换向能力,也限制
了电动机的容量和速度。
2、交流伺服
分为永磁同步伺服电机和异步伺服电机。目前运动控制基本都用
同步电机
永磁同步伺服电机内部的转子是永磁铁, 驱动器控制的U/V/W三 相电
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形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码 器反馈信号
给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较, 调整转 子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。特点 如下:
1、 控制速度非常快,从启动到额定转速只需几毫秒;而相同情 况下异
步电机却需要几秒钟。
2、 启动扭矩大,可以带动大惯量的物体进行运动。
3、 功率密度大,相同功率范围下相比异步电机可以把体积做得 更小、
重量做得更轻。
4、 运行效率咼。
5、 可支持低速长时间运行。
6、 断电无自转现象,可快速控制停止动作。
7、 控制和响应性能比异步伺服电机高很多。
二、伺服电机计算
、电机转矩
电机转矩,简单的说,就是转动的力量的大小。也就是电机可以
发出多大的力,转矩是一种力矩,力矩在物理中的定义是:
力矩二力x力臂
机械效率:
0.9
这里的力臂就可以看成电机所带动的物体的转动半径。 如果电机
转矩太小,就带不动所要带的物体,也就是感觉电机的“劲”不够大。
假设我们是采用滚珠丝杆使工件做平行移动:
假设:
负载速度:
V
L
0.01m/s
检测物体质量:
m
j
5kg
移动块质量:
m
z
25kg
滚珠丝杆直径:
d
B
0.02m
滚珠丝杆节距:
P
B
0.01m
摩擦系数:
0.2
减速比: R=1
力矩二力x力臂
M F* L
把负载转矩转化到电机轴上的公式为:
mg
P
B
T
L
2
、负载的转动惯量
转动惯量反映出物体转动状态下的惯性:转动惯量大的物体的角
速度更难于被改变。转动惯量大的物体比惯量小的物体更难于被加
速。系统的转动惯量决定着电机的加减速时间。
转动惯量对伺服系统的精度,稳定性,动态响应都有影响。惯量 尢系
统的机械常数大,响应慢,加减速时会产生震荡,影响了伺服 精度和响应
速度,惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利, 因此, 机械设计时在
不影响系统刚度的条件下,应尽量减小惯量。衡量机 械系统的动态特性
时,惯量越小,系统的动态特性反应越好;惯量越 大,电机的负载也就越
大,越难控制,但机械系统的惯量需和电机惯 量相匹配才行。
负载惯量计算公式:
2
, P
B
J
i m —
2
T
L
mg
P
B
2
0.2 (25 5) 98 O.01 O.!O6N m
2 0.9
式中:
J1---转动惯量 m---负载质量(检测物体+载物台)
p
B
---滚珠丝杆节距
代入数据:
2
J1 30 001 7.62 10 5kg m
2
假设:
滚珠丝杆转动惯量:
J2 4 10
5kg m2
联轴节的转动惯量:
J3 3 10
5kg m2
则总的负载惯量:
JL JI J2 J3 (7.62 3 4) 10 5 1.462 10 4kg m2
选择电机时要考虑惯量匹配:
J L 5J
N
即负载惯量不大于转子转动惯量的 5倍
、负载功率
负载运行功率:
P
2 nM T
L
° 60
式中:
F°---负载运行功率 n
M
---额定转速,取3000 rpm
T
L
---
负载转矩
代入数据:
F
2 nM T
L
°
60
2 3000 °.1。6
33.3W
60
负载加速功率:
2
2 nM J
L
60 t
式中:
F
A
---
加速时的负载功率
n
M
---额定转速,取3000 rpm
J
L
---
负载的转动惯量
F
A
2
t
---加速时间,取
代入数据:
2 2
4
p
2 nM J 2 3000 1.462 10
4
A
60 t 60 0.1
、选型条件
1、 惯量匹配
J L 5 J
N
2、 转矩
TL T
N
3、 输出功率
PO P
A
预选电机的额定功率
FOP
A
144W