最专业的伺服电机选型公式
电机选型计算公式总结
电机选型计算公式总结功率:P=FV(线性运动)T=9550P/N(旋转运动)P——功率——WF——力——NV——速度——m/sT——转矩——N.M速度:V=πD N/60X1000D——直径——mmN——转速——rad/min加速度:A=V/tA——加速度——m/s2t——时间——s力矩:T=FL惯性矩:T=JaL——力臂——mm(圆一般为节圆半径R)J ——惯量——kg.m2 a ——角加速度——rad/s21. 圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量)82MD J =对于钢材:341032-⨯⨯=gLrD J π)(1078.0264s cm kgf L D ⋅⋅⨯-M-圆柱体质量(kg); D-圆柱体直径(cm); L-圆柱体长度或厚度(cm); r-材料比重(gf /cm 3)。
2. 丝杠折算到马达轴上的转动惯量:2i Js J =(kgf·c m·s 2)J s (kgf·c m·s 2); i-降速比,12z z i =3. 工作台折算到丝杠上的转动惯量g w22⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=n v J π gw2s 2⎪⎭⎫ ⎝⎛=π (kgf·c m·s 2)角加速度a=2πn/60tv -工作台移动速度(cm/min); n-丝杠转速(r/min); w-工作台重量(kgf);g-重力加速度,g = 980cm/s 2; s-丝杠螺距(cm)2. 丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量:())s cm (kgf 2g w 122221⋅⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛+++=πs J J iJ J S tJ 1-齿轮z 1及其轴的转动惯量; J 2-齿轮z 2的转动惯量(kgf ·cm ·s 2);J s -丝杠转动惯量(kgf ·cm ·s 2); s-丝杠螺距,(cm);w-工件及工作台重量(kfg).5. 齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量2gw R J =(kgf ·c m·s 2R-齿轮分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)6. 齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=2221g w 1R J i JJ tJ 1,J 2-分别为Ⅰ轴,Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf ·c m·s 2);R-齿轮z 分度圆半径(cm);w-工件及工作台重量(kgf)。
伺服电机选型通用计算公式
9预选伺服电机的确认
所需要加速转矩确认 TP=2Л nM(JM+JL)/60ta +TL 所需要减速转矩确认 TS=2Л nM(JM+JL)/60td -TL 转矩有效值确认 Trms2=(TP2ta+TL2tc+Ts2td)/t 0.486054898 计算值 1.236262156 0.369312404
1 机器规格
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 名称 负载速度 直线运动部分重量 滚珠丝杠长度 滚珠丝杠直径 滚珠丝杠导程 滚珠丝杠密度 减速比 直线运动外部力 齿轮+联轴器 转动惯量 摩擦系数 综合机械效率 加速时间 减速时间 运行时间 周期时间 符号 VL m LB dB PB ρ R F JG μ η ta tb tc t 数值 15 250 1 0.02 0.01 7870 2 0 0.00004 0.2 0.9 0.1 0.1 1 1.5 单位 m/min kg m m m kg/m3 N kg・㎡ s s s s 2s最大定位完成45mm
5、11、21、33
`2速度线图
加速时间 减速时间 运行时间 周期时间 负载轴转速 电机轴速度计算值 电机轴速度选择 TL=(9.8μ m+F)*PB/(2Л Rη ) 负载转矩计算值 ta tb tc t 0.1 0.1 1 1.5 s s s s min-1 min-1 min-2 N.m 0.433474876
`6负载行走功率 `7负加速功率 8伺服电机预选
计算值 0.433474876 362.255569 3000 0.000229365 200 3000 0.637 2.23 0.0000263 0.000394 最大值 2.23 最大值 2.23 额定转矩 0.637 额定输出 额定转速 额定转矩 、最大转矩 电机转子转动惯量 容许负载转动惯量
伺服电机步进电机选型中转动惯量计算折算公式
以下是我们在非标设备设计中对《伺服电机、步进电机在电机功率计算》中需要用到的转动惯量计算方法,具体需要了解计算方法和各种参数的选型计算方法视频教程,请加群进入直播课程和老师进行交流。
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1. 圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量)82MD J =对于钢材:341032-⨯⨯=gLrD Jπ)(1078.0264s cm kgf L D ⋅⋅⨯-M-圆柱体质量(kg); D-圆柱体直径(cm);L-圆柱体长度或厚度(cm); r-材料比重(gf /cm 3)。
2. 丝杠折算到马达轴上的转动惯量:DML2iJsJ =(kgf ·cm ·s 2) J s –丝杠转动惯量(kgf ·cm ·s 2);i-降速比,12z z i =3. 工作台折算到丝杠上的转动惯量g w22⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=n v J π gw2s 2⎪⎭⎫ ⎝⎛=π (kgf ·cm ·s 2)v -工作台移动速度(cm/min);n-丝杠转速(r/min); w-工作台重量(kgf);g-重力加速度,g = 980cm/s 2; s-丝杠螺距(cm)2. 丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量:())s cm (kgf 2g w 122221⋅⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=πs J J i J J S tJ 1-齿轮z 1及其轴的转动惯量; J 2-齿轮z 2的转动惯量(kgf ·cm ·s 2); J s -丝杠转动惯量(kgf ·cm ·s 2); s-丝杠螺距,(cm); w-工件及工作台重量(kfg).5. 齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量2gw R J =(kgf ·cm ·s 2)R-齿轮分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)6. 齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=2221g w 1R J i J J tJ 1,J 2-分别为Ⅰ轴,Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf ·cm·s 2);R-齿轮z 分度圆半径(cm);w-工件及工作台重量(kgf)。
伺服电机选型计算
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
3.13E-04 kg.m2
8.90E-06 kg.m2
1.57E-03 kg.m2
6.13E-01 N.m
4.69E-01 N.m
1.08E+00 N.m
1200 r/min <
3000 合格
N
1.77E-05 kg.m2 < 0.32 N.m <
虑以下计算,方能确定电机转矩
0.00 r/min <
0
N.m >
0 N.m
加减速时间为0,无加减速扭矩 N.m >
1.05E-04 不合格 JM= 1.08E+00 不合格 Tm=
5000 合格
N
1.92E+00 不合格
6.40E-01 不合格 Tm=
(脉冲/转)
U系列 的编 码器 规格 为 2048 (脉 冲/ 转) ,经 编码 器分 频比 设定 至675 (脉 冲/ 转) 的情 况下 使用 。
3000 r/min 查电机样本
1.77E-05 kg.m2 查电机样本 初步选定台达200W/220V/60MM
0.64 N.m 查电机样本
5.00E+03 r/min 查电机样本 1.92 N.m 查电机样本
电机最大转速 电机最大转矩
0.64 N.m 查电机样本
电机额定转矩
条件满足
T
Tr
TO =
Ta2ta Tr2tr T2t ta tr t ts
TO
0.2
编码器分辨率R=P.G/AP.S
675
G为减速比,AP 定位精度
2 kg 50 mm 0.50 kg 0.8 15.0 N
伺服电机选型计算(自动计算版)
负载质量M(kg5·滚珠丝杠节距P(mm10·滚珠丝杠直径D(mm20·滚珠丝杠质量MB(kg3·滚珠丝杠摩擦系数μ0.1·因无减速器,所以G=1、η=11②动作模式的决定速度(mm/s单一变化·负载移动速度V(mm/s300·行程L(mm360·行程时间tS(s 1.4·加减速时间tA(s0.2·定位精度AP(mm0.01③换算到电机轴负载惯量的计算滚珠丝杠的惯量JB= 1.50E-04kg.m2 负载的惯量JW= 1.63E-04kg.m2换算到电机轴负载惯量JL=JW J=G2x(J W+J2+J1 1.63E-04kg.m2L④负载转矩的计算对摩擦力的转矩Tw7.80E-03N.m换算到电机轴负载转矩TL=Tw7.80E-03N.m⑤旋转数的计算转数N N=60V/P.G1800r/min⑥电机的初步选定[选自OMNUC U系列的初步选定举例] 选定电机的转子·惯量为负载的JM≥J L/30 5.42E-06kg.m2 1/30*以上的电机选定电机的额定转矩×0.8TMx0.8>T L0.5096>比换算到电机轴负载转矩大的电机N.m* 此值因各系列而异,请加以注意。
⑦加减速转矩的计算加减速转矩TA0.165N.m⑧瞬时最大转矩、有效转矩的计算必要的瞬时最大转矩为T1T1=TA+TL0.1726N.mT2=TL0.0078N.mT3=TL-TA-0.1570N.m有效转矩Trms为0.095N.m⑨讨论负载惯量JL 1.63E-04kg.m2≦[电机的转子惯量JM有效转矩Trms0.095N.m﹤[电机的额定转矩瞬时最大转矩T10.1726N.m﹤[电机的瞬时最大转矩必要的最大转数N1800r/min≦[电机的额定转数编码器分辨率R=P.G/AP.S1000(脉冲/转U系列的编码器规格为204速度(mm/s3000.210.20.2时间(s初步选择定R88M-U20030(Jm= 1.23E-05 根据R88M-U20030的额定转矩Tm=(N.m≦[电机的转子惯量JM1.23E-05×[适用的惯量比=30]﹤[电机的额定转矩0.5096N.M7.8E-030.637﹤[电机的瞬时最大转矩 1.528 N.M ≦[电机的额定转数 3000 r/min U系列的编码器规格为2048(脉冲/转),经编码器分频比设定至1000(脉冲/转)的情况下使用。
伺服电机选型计算
將剛體看成是由許多質點所構成,則每一質點都滿足類似的方程式
左邊的合力矩只需考慮外力所產生的力矩,由內力所產生的力矩將會兩兩互相抵消,如右上圖所示。 括號中的量稱為剛體的轉動慣量,以符號 I 表示
則上面導出的轉動方程式可寫成
I
; a ; M I
此方程式為繞固定軸轉動的剛體所必須遵守的基本力學方程式,類似於移動力學中的牛頓第二運動定律。 合外力對應到合外力矩,質量對應到轉動慣量,加速度對應到角加速度。
举例计算 2 这种传动方式与前一种传动方式相同, 选型时主要 考虑负载惯量的计算,计算公式也与前面相同。 总结:转动型负载主要考虑惯量计算。
已知: 负载重量 M=50kg, 同步带轮直径 D=120mm, 减速比 R1=10,R2=2,负载与机台摩擦系数 µ=0.6, 负载最高运动速度 30m/min,负载从静止加速到最高速度时间 200ms,忽略各传送带轮重量,驱动这 样的负载最少需要多大功率电机? 答: 1. 计算折算到电机轴上的负载惯量
rF sin F (r sin ) 力量 力臂
3) 力矩的單位:S.I. 制中的單位為 牛頓‧公尺(N‧m) 4) 力矩的方向與符號:繞固定軸轉動的物體,力矩可使物體產生逆時鐘方向,或順時鐘方向的轉動。因此力 矩為一維向量。力矩符號規則一般選取如下:
2. 轉動方程式:考慮一繞固定軸轉動的剛體(如右圖) 。距離轉軸為 r 處的一質量為 m 的質點,受到一力量 F 的作用,根據切線方向的牛頓第二運動定律
按照负载惯量 < 3 倍电机转子惯量 JM 的原则
如果选择 400W 电机, JM = 0.277kg.cm2,则 < 3x0.277, R2 > 18803, R > 137 输出转速= =22 rpm,不能满足要求。
伺服电机的选型和转动惯量的计算
伺服电机的选型和转动惯量的计算引言:伺服电机是一种能够实现精确定位和速度控制的电动机。
在自动化控制系统中,伺服电机广泛应用于机械装置的定位与运动控制,如机床、工业机械手臂、机器人等。
为了确保控制系统的性能和稳定性,正确选型和计算转动惯量是非常重要的。
一、伺服电机选型1.负载特性分析:首先需要对负载特性进行分析,包括负载的质量、摩擦系数、惯性矩等。
这些参数影响到伺服电机的选择,如电机的额定转矩等。
在分析负载特性时需要考虑静态特性和动态特性。
2.运行速度要求:根据系统的运行速度要求,选择电机的额定转速。
如果要求快速响应,需要选择具有较高转速的电机;如果要求大转矩输出,需要选择具有较大额定转矩的电机。
3.控制方式:根据系统的控制方式,选择合适的伺服电机。
常见的控制方式有位置控制、速度控制和力控制。
不同的控制方式对电机的性能要求也不同。
4.转矩和转速曲线:了解电机的转矩和转速曲线,可以帮助选择合适的伺服电机。
转矩曲线决定了电机能够产生的最大转矩,转速曲线决定了电机能够输出的最大转速。
5.电机功率:根据负载特性和运行速度要求,计算出所需的电机功率。
一般情况下,应选择稍大于所需功率的电机,以保证系统的可靠性和安全性。
6.品牌和价格:最后根据伺服电机的品牌和价格进行选择。
国际知名品牌的产品质量较高,但价格也较高。
可以根据实际需求和预算进行选择。
转动惯量是描述物体抗拒改变转动状态的特性。
在伺服电机的选型和控制系统设计中,转动惯量是一个重要的参数。
计算转动惯量的一般公式为:J=m*r^2其中,J是转动惯量,m是物体的质量,r是物体相对转轴的距离。
如果物体是一个均匀的圆盘或圆柱体,根据其几何形状可以通过以下公式计算转动惯量:J=1/2*m*r^2其中,m是物体的质量,r是物体的半径。
如果物体是由多个部分组成,可以通过将各部分的转动惯量相加得到整体的转动惯量。
在实际应用中,还需要考虑其他因素对转动惯量的影响,如内部零件的分布、负载的摩擦系数等。
伺服电机及减速机选型计算
伺服电机及减速机选型计算伺服电机及减速机选型计算是指根据特定的应用需求,通过一系列计算和参数分析来确定最适合的伺服电机和减速机型号。
这个过程主要包括几个步骤:确定应用需求、估算负载参数、计算伺服电机功率、选择减速机减速比、计算输出转矩、选择伺服电机和减速机型号。
首先,确定应用需求是选型计算的起点。
需要明确应用中所需的运动速度、加速度、负载转矩等参数。
接下来,需要估算负载参数。
负载参数包括负载转矩、惯性、摩擦阻力等。
负载转矩通过测量或估算负载的重量和运动情况来确定。
惯性可以通过负载的几何形状和质量分布来估计。
摩擦阻力可以通过摩擦系数和伺服电机运动速度来计算。
然后,计算伺服电机的功率。
伺服电机的功率计算公式为:P=(τ×n)/9550,其中P为功率,τ为负载转矩,n为转速。
根据应用需求中的运动参数,可以计算出相应的功率需求。
接着,选择减速机的减速比。
减速机的减速比决定了输出转矩和转速。
一般来说,较大的减速比可以提供更大的输出转矩,但会降低转速。
根据应用需求中的负载转矩和功率需求,可以选择合适的减速比。
然后,根据减速机的减速比和伺服电机的转速,计算输出转矩。
输出转矩的计算公式为:τ_out = τ_in × i,其中τ_out为输出转矩,τ_in为输入转矩,i为减速比。
最后,根据应用需求和计算结果,选择合适的伺服电机和减速机型号。
根据所需的功率、转速和输出转矩等参数,可以从厂家提供的详细型录中选择合适的型号。
对于选型计算过程中所用到的参数和公式,需要根据具体应用情况来确定。
不同的应用可能有不同的要求和特点,选型计算需要结合实际情况进行具体分析和判断。
选型计算是一个综合性的过程,需要考虑多个因素的影响,如运动要求、负载参数、可靠性要求、价格和性能等。
因此,选型计算需要有一定的专业知识和经验来进行。
伺服电机的选型和计算
电机的选择:(1)电机扭矩的计算 负载扭矩是由于驱动系统的摩擦力和切削力所引起的可用下式表达: FL M =π2式中 M-----电动机轴转距;F------使机械部件沿直线方向移动所需的力;L------电动机转一圈(2πrad )时,机械移动的距离2πM 是电动机以扭矩M 转一圈时电动机所作的功,而FL 是以F 力机械移动L 距离时所需的机械功。
实际机床上,由于存在传动效率和摩擦系数因素,滚珠丝杠克服外部载荷P 做等速运动所需力矩,应按下式计算:z z M h h F M B spSPao P K 211122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ηππ M 1-----等速运动时的驱动力矩(N.mm)π2hF spao K---双螺母滚珠丝杠的预紧力矩(N.mm) Fao------预紧力(N),通常预紧力取最大轴向工作载荷Fm ax的1/3,即F ao =31F m ax当F m ax 难于计算时,可采用F ao =(0.1~0.12))(N C a ; C a -----滚珠丝杠副的额定载荷,产品样本中可查:hsp-----丝杠导程(mm);K--------滚珠丝杠预紧力矩系数,取0.1~0.2;P---------加在丝杠轴向的外部载荷(N),W F P μ+=; F---------作用于丝杠轴向的切削力(N); W--------法向载荷(N),P W W 11+=;W 1-----移动部件重力(N),包括最大承载重力;P 1-------有夹板夹持时(如主轴箱)的夹板夹持力;μ --------导轨摩擦系数,粘贴聚四氟乙烯板的滑动导轨副09.0=μ,有润滑条件时,05.0~03.0=μ,直线滚动导轨004.0~003.0=μ;η1-------滚珠丝杠的效率,取0.90~0.95;MB----支撑轴承的摩擦力矩,即叫启动力矩(N.m),可以从滚珠丝杠专用轴承样本中得到,见表2-6(这里注意,双支撑轴承有M B 之和的问题)z 1--------齿轮1的齿数 z2--------齿轮2的齿数最后按满足下式的条件选择伺服电机M M s ≤1Ms-----伺服电机的额定转距(2)惯量匹配计算 为使伺服进给系统的进给执行部件具有快速相应能力,必须选用加速能力大的电动机,亦即能够快速响应的电机(如采用大惯量伺服电机),但又不能盲目追求大惯量,否则由于不能从分发挥其加速能力,会不经济的。
伺服电机的选型计算
⋅
2
电机转速为3000转 TL = 0.035 TL ⋅ 2 ⋅ n PZ ≔ ―――― = 12.107 η 查表得MQMA-02 Pe ≔ 0.2 JM ≔ 0.42 ⋅ 10
−4
⋅
3 1 n=⎛ ⎝3 ⋅ 10 ⎞ ⎠ ――
⋅
⋅
2
Te ≔ 0.64
⋅
TAC ≔ 1.91
⋅
(5)最短加减速时间 ⎛ ⎝JM + JL⎞ ⎠ ⋅ (n − 0) ⋅ 2 tAC ≔ ――――――― = 0.026 TAC − TL 工作时加减速时间为0.08秒,则加减速转矩为 tAC ≔ 0.08 ⎛ ⎝JM + JL⎞ ⎠ ⋅ (n − 0) ⋅ 2 TAC ≔ ―――――――+ TL = 0.641 tAC (6)运行模式及热校核 t1 ≔ 0.1 t2 ≔ 0.1 t3 ≔ 0.1 t0 ≔ 0.2 ⋅
T1 ≔ TAC = 0.641
⋅
T3‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾ T1 ⋅ t1 + T2 ⋅ t2 + T3 ⋅ t3 Trms ≔ ―――――――― = 0.405 t0 + t1 + t2 + t3
⋅
丝杆螺距 p=10mm,输送质量 W=20kg,推力0kg(无),试选择伺服电机的容量.
(1)最大移动速度v 由于采用直接传动,减速比i=1,当选择电机的额定转速为3000r/min时,工作台 的最大移动速度为: 1 p ≔ 10 i≔1 n ≔ 3000 ⋅ ―― min v ≔ n ⋅ p ⋅ i = 500 ――
2 2
⋅
2
(3)负载转矩Tl 工作台导轨移动摩擦系数=0.1,机械效率=0.9 μ ≔ 0.1 η ≔ 0.9 F≔0 ⋅
伺服电机选型计算公式
伺服电机选型计算公式1 引言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。
设计时进给伺服电机的选择原则是:首先根据转矩-速度特性曲线检查负载转矩,加减速转矩是否满足要求,然后对负载惯量进行校合,对要求频繁起动、制动h的电机还应对其转矩均方根进行校合,这样选择出来的电机才能既满足要求,又可避免由于电机选择偏大而引起的问题。
本文主要叙述了针对VMC 750立式加工中心的功能要求和规格参数,对各轴的伺服电动机进行计算选择,确定FANUC伺服电动机的型号和规格大小,并给出数据表。
同时在论文中简述了各数据的计算公式以及数据计算例子。
让读者能够直观的了解VMC750的伺服电机的数据信息,并知道如何根据一台加工中心的功能要求和规格参数进行数据计算,来选择合适的伺服电机。
2.选择电动机时的必要计算在伺服电机选型计算当中其主要数据包括:负载/ 电机惯量比,加减速力矩,切削负载转矩,连续过载时间等几方面的内容,本节内容便为大家简述了以上重要数据的计算方式。
2.1 负载/ 电机惯量比正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最佳效能的前提,此点在要求高速高精度的系统上表现尤为突出,伺服系统参数的调整跟惯量比有很大的关系,若负载电机惯量比过大,伺服参数调整越趋边缘化,也越难调整,振动抑制能力也越差,所以控制易变得不稳定;在没有自适应调整的情况下,伺服系统的默认参数在1~3 倍负载电机惯量比下,系统会达到最佳工作状态,这样,就有了负载电机惯量比的问题,也就是我们一般所说的惯量匹配,如果电机惯量和负载惯量不匹配,就会出现电机惯量和负载惯量之间动量传递时发生较大的冲击;下面分析惯量匹配问题。
TM - TL = ( JM + JL ) α(1)式中,TM———电机所产生的转矩;TL———负载转矩;JM———电机转子的转动惯量;JL———负载的总转动惯量;α———角加速度。
伺服电机功率计算选型例子
微信公众号:ACE萦梦工作室
举例计算3
3. 计算电机驱动负载所需要的扭矩 克服摩擦力所需转矩Tf = M * g * µ * PB / 2π / η
= 200 * 9.8 * 0.2 * 0.02 / 2π / 0.9 = 1.387 N.m 重物加速时所需转矩TA1 = M * a * PB / 2π / η
JL=1/2*M1*r12 + 1/2*M2*r12 + M3*r12
M3 M1 r1
r2 M2
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伺服选型原则
连续工作扭矩 < 伺服电机额定扭矩
瞬时最大扭矩 < 伺服电机最大扭矩 (加速时)
负载惯量
< 3倍电机转子惯量
连续工作速度 < 电机额定转速
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按照负载惯量 < 3倍电机转子惯量JM的原则
如果选择400W电机,JM = 0.277kg.cm2,则 15625 / R2 < 3*0.277,R2 > 18803,R > 137 输出转速=3000/137=22 rpm,不能满足要求。
如果选择500W电机,JM = 8.17kg.cm2,则 15625 / R2 < 3*8.17,R2 > 637,R > 25 输出转速=2000/25=80 rpm,满足要求。 这微种信公传众号动:AC方E萦式梦工阻作室力很小,忽略扭矩计算。
伺服电机选型计算公式
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。
丝杆伺服电机选型计算
丝杆伺服电机选型计算
1.负载要求
负载要求是选型计算的首要考虑因素之一、负载包括工件的质量、摩擦力、惯性力等。
根据负载要求,可以计算出所需的最大扭矩。
最大扭矩的计算公式为:
最大扭矩=(重力力矩+摩擦力矩+加速度力矩)×安全系数
其中安全系数一般取1.5-2
2.速度要求
速度要求是选型计算的第二个重要因素。
速度要求可以根据工作环境和工作要求来确定。
根据速度要求,可以计算出所需的最大转速。
最大转速的计算公式为:
最大转速=工作行程/执行时间+额外增加的时间
其中额外增加的时间一般取10-20%。
3.加速度要求
加速度要求也是选型计算的重要因素之一、加速度要求可以根据工作要求和加速度时间来确定。
根据加速度要求,可以计算出所需的最大加速度。
最大加速度的计算公式为:
最大加速度=(最大速度-初始速度)/加速时间
4.环境条件
环境条件包括工作温度、湿度、振动等因素。
根据不同的环境条件,可以选择适合的保护等级的丝杆伺服电机。
在实际计算过程中,我们可以利用自动计算工具来完成丝杆伺服电机的选型计算。
自动计算工具可以根据输入的负载要求、速度要求、加速度要求等参数,自动计算出适合的丝杆伺服电机选型。
这样可以大大提高选型计算的效率和准确性。
总之,通过丝杆伺服电机选型计算,可以选择到适合的电机型号和参数,满足实际应用的需求。
自动计算工具可以帮助我们快速而准确地完成选型计算,提高工作效率。
在进行选型计算时,还需考虑到实际应用的要求和其他因素,以保证选型的准确性和可靠性。
伺服电机选型计算公式
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。
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。
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滚珠丝杆机构变化量变化量值单位
工件部分的质量WA200Kg
铁的密度P17900Kg/m3
铝的密度P22800Kg/m3
黄铜的密度P38500Kg/m3
滚珠丝杆的长度BL0.58M
滚珠丝杆的直径BD0.024M
滚珠丝杆的螺距BP0.005M
滚珠丝杆的效率BN0.9
联轴器的惯量JC0.00447Kg.m2
摩擦系数U0.3
外力F0N
重力加速度g9.8m/s2
运行模式
移动距离L0.3M
加速时间ta0.1S
匀速时间tb60S
减速时间td0.1S
循环时间tc60S
计算量
滚珠丝杆的质量BW 2.07Kg
负载部分的惯量JL0.004746Kg.m2
预选电机的惯量JM0.0177Kg.m2
惯量比JL/JM0.268133倍定位快的要求惯量比在3-5倍之间,定位慢的要求惯量最高速度Vmax0.005m/s
转速N 1.0r/s
电机转速N59.90r/min
移动转矩Tf0.520N.M
加速时转矩Ta 1.927N.M
减速时转矩Td0.887N.M
确认最大转矩Tmax N.M加速时转矩=Ta
确认有效转矩Trms0.527N.M
位慢的要求惯量比在5-8倍之间。