直线电机选型方法实例
直线电机选型计算实例
直线电机选型计算实例直线电机是一种直线运动的电动机,它的工作原理与旋转电机类似,但是它的转子是直线型的,而且它的运动方向也是直线的。
直线电机具有结构简单、精度高、响应快等优点,因此在自动化生产线、半导体设备、医疗器械等领域得到广泛应用。
下面我们将通过一个选型计算实例来介绍直线电机的选型方法。
1. 确定负载参数在选型之前,首先需要确定直线电机所要驱动的负载参数,包括负载的质量、惯性、运动方式等。
例如,假设我们需要驱动一个质量为100kg的物体在水平方向上做往返直线运动,运动速度为1m/s,加速度为2m/s^2,运动距离为500mm。
2. 计算所需力矩根据负载参数,我们可以计算出所需的力矩。
在这个例子中,所需的力矩可以通过以下公式计算:T = m * a * L / 2其中,m为负载质量,a为加速度,L为运动距离。
代入参数可得:T = 100 * 2 * 0.5 = 100N·m3. 选择合适的直线电机型号在确定所需力矩后,我们需要选择合适的直线电机型号。
在选择时,需要考虑直线电机的最大力矩、最大速度、最大加速度等参数。
一般来说,直线电机的最大力矩应该大于所需的力矩,最大速度应该大于所需的运动速度,最大加速度应该大于所需的加速度。
假设我们选择了一款最大力矩为200N·m,最大速度为2m/s,最大加速度为4m/s^2的直线电机。
4. 计算所需电流和功率在确定直线电机型号后,我们需要计算所需的电流和功率。
电流可以通过以下公式计算:I = T / k其中,T为所需力矩,k为直线电机的力矩常数。
功率可以通过以下公式计算:P = F * v其中,F为所需的力,v为运动速度。
代入参数可得:I = 100 / 0.1 = 1000AP = 100 * 1 = 100W5. 确定驱动器和控制器在确定所需电流和功率后,我们需要选择合适的驱动器和控制器。
驱动器需要能够提供足够的电流和电压,控制器需要能够控制直线电机的运动速度和加速度。
直线电机选型方法实例
直线电机选型方法实例
假设我们需要选用一台直线电机,用于驱动一台重量为100kg 的运动平台,需要满足以下要求:
-最大速度:2m/s
-最大加速度:5m/s²
-持续工作时间:8小时
-工作环境温度:20℃
根据以上要求,我们需要进行选型计算:
1.计算载荷
载荷=运动平台质量×重力加速度
载荷=100kg×9.8m/s²
载荷=980N
2.计算最大力
最大力=载荷×最大加速度
最大力=980N×5m/s²
最大力=4900N
3.计算最大功率
最大功率=最大力×最大速度
最大功率=4900N×2m/s
最大功率=9800W
4.计算额定功率
额定功率=最大功率×1.5
额定功率=9800W×1.5
额定功率=14700W
5.选择适合的直线电机
根据以上计算,我们需要选择额定功率为14700W的直线电机。
同时,我们还需要考虑工作环境温度,应该选择能够在20℃下正常工作的直线电机。
还需要考虑其他因素,如包括电机的体积、重量、噪音、维护成本等因素。
最终选型应该综合考虑以上因素,选择最为适合的直线电机。
直线电机选型计算实例
直线电机选型计算实例以直线电机选型计算实例为例,本文将详细介绍直线电机选型的过程和计算方法,帮助读者了解直线电机选型的基本原理和步骤。
直线电机是一种将电能直接转换为机械能的装置,广泛应用于工业自动化、半导体生产设备、医疗器械等领域。
选型是指根据实际需求和工作条件,选择合适的直线电机型号和规格参数,以满足工作要求和性能指标。
直线电机选型的基本步骤如下:1. 确定工作负载:首先需要明确直线电机所需承载的负载类型和重量,包括静负载和动负载。
静负载是指直线电机在停止工作时所要承受的重量,动负载是指直线电机在运行时所要承受的重量。
根据工作负载的大小和特点,选择适合的直线电机类型。
2. 确定工作速度:根据实际工作需求,确定直线电机的运行速度。
速度是直线电机选型的重要参数,直线电机的速度范围通常在几毫米/秒到几米/秒之间。
根据工作速度要求,选择合适的直线电机型号和规格。
3. 确定工作行程:直线电机的行程是指直线电机能够移动的距离范围。
根据实际工作需求,确定直线电机的工作行程,以确定直线电机的尺寸和结构形式。
4. 确定工作精度:根据实际工作需求,确定直线电机的工作精度要求,包括位置精度、重复定位精度和运动平稳性等指标。
根据工作精度要求,选择合适的直线电机型号和控制系统。
5. 计算所需力矩:根据工作负载和工作速度,计算出直线电机所需的力矩。
力矩是直线电机选型的重要参数,直线电机的力矩范围通常在几牛米到几十牛米之间。
根据所需力矩,选择合适的直线电机型号和规格。
6. 选择合适的控制系统:根据工作要求和性能指标,选择合适的直线电机控制系统。
直线电机控制系统通常包括驱动器、编码器和控制器等组成部分。
根据实际需求和预算限制,选择合适的控制系统。
以上是直线电机选型的基本步骤和计算方法。
在实际应用中,还需要考虑其他因素,如环境条件、电源要求、可靠性和维护性等。
选型过程中,可以借助厂商提供的选型软件或咨询厂商的工程师,以获得更准确和可靠的选型结果。
电机选型案例
电机选型案例本篇文章介绍了两个电机选型案例,第一个是皮带输送线电机选型,第二个是直线导轨电机选型。
第一个案例中,设计要求是传送20Kg物料X 2,传送速度1m/s,加速时间0.15s,已知条件为摩擦系数=0.2,机械效率=90%,滚子直径=200mm。
首先计算负载,然后计算皮带拉力和辊筒转矩,最后计算功率和电机转矩,得出选用1.9N·m的电机,并进行校验。
第二个案例中,设计要求是传送50Kg的负载,运行速度1m/s,加速时间0.25s,已知条件为直线导轨摩擦系数0.1,带轮直径100mm。
首先计算负载,然后计算同步轮转矩和电机功率,得出两种方案,一种是选择18NM的步进电机,另一种是加减速器,取i=2.5.在改写方面,可以将一些公式和计算过程进行简化,让文章更易读懂。
同时,可以将每个案例的设计要求和已知条件进行分段,以便读者更好地理解。
根据题目要求,我们需要设计一个托盘加速到一定速度的系统,以下是设计过程:1.确定托盘的惯量托盘的惯量可以通过托盘质量和直径来计算,即 $J_{托盘}=\frac{1}{2}M(\frac{D}{2})^2$。
代入数据得到 $J_{托盘}=kg·mm^2$。
2.确定加速度根据题目要求,托盘需要在 0.5 秒内加速到 0.5 m/s 的速度,因此加速度为 $a=\frac{V}{t}=1m/s^2$。
3.确定所需扭矩根据丝杠的导程和直径,可以计算出每秒钟丝杠转动的圈数为 $n=\frac{v}{P}=\frac{0.5}{0.01}=50$,因此所需扭矩为$T_{总}=J_{托盘}·\frac{a}{n}=·\frac{1}{50}=1764N·mm$。
4.确定电机输出扭矩和功率根据传动比和所需扭矩,可以计算出电机输出扭矩为$T_{电机}=T_{总}/i=1764/5=352.8N·mm$。
根据机械效率为0.9,可以计算出电机输出功率为 $P_{电机}=T_{电机}·\omega_{电机}/0.9=352.8·2π·40/60/0.9=148.7W$。
如何进行直线电机选型资料
如何进行直线电机选型直线电机选型——最大推力和持续推力计算目录直线电机选型 (2)——最大推力和持续推力计算 (2)概述 (4)三角模式 (4)梯形模式 (5)持续推力 (5)计算公式 (5)例子 (6)概述直线电机的选型包括最大推力和持续推力需求的计算。
最大推力由移动负载质量和最大加速度大小决定。
推力 = 总质量 x 加速度 + 摩擦力 + 外界应力例子:当移动负载是2.5千克(包含动子),所需加速度为30m/s²时,那么,电机将产生75N的力(假设,摩擦力和外界应力忽略不计)。
通常,我们不知道实际加速度需求,但是,我们有电机运行实际要求。
给定的运行行程距离和所需要的行程时间,由此可以计算出所需要的加速度。
一般来说,对于短行程,推荐使用三角形速度模式,即无匀速运动,长行程的话,梯形速度模式更有效率。
在三角形速度模式中,电机的运动是没有匀速段的。
三角模式加速度为Acceleration = 4 x Distance / Travel_Time²梯形模式需要提前设置匀速的速度值,由此可以推算出加速度。
加速度 = 匀速 / (运动时间–位移 / 匀速)同理,减速度的计算与加速度的计算是类似的,特殊情况是存在一个不平衡的力(例如重力)作用在电机上。
通常情况下,为了维持匀速过程和停滞阶段,摩擦力和外界应力也要考虑进来,为了维持匀速,电机会对抗摩擦力和外界应力,电机停止时则会对抗外界应力。
持续推力计算公式持续推力的计算公式如下:RMSForce = 持续推力Fa = 加速度力Fc = 匀速段力Fd = 减速度力Fw = 停滞力Ta = 加速时间Tc = 匀速时间Td = 减速时间Tw = 停滞时间又最大推力和持续推力进行电机的选择。
一般情况下,应该将安全系数设置为20~30%,从而抵消外界应力和摩擦力。
例子电机需要在三角模式下,在0.2秒内,把4kg的负载移动0.3米。
电机在同行程中,返程之前停滞时间为0.15秒。
直线电机的选型方法
直线电机选型要求准则:直线电机:①峰值推力不小于计算峰值推力;②连续推力不小于计算连续推力
1、直线电机的分类
单轴模组、龙门直线模组、XY直线模组、流水线直线电机、标机设备直线模组直线电机系统配套及选型
1、直线电机的选型要求
如何确定系统能达到最大的速度或者加速度?
选型要求准则:
直线电机:①峰值推力不小于计算峰值推力;
②连续推力不小于计算连续推力;
③计入20%裕度,电机推力要大于或等于1.2计算推力;
承载能力:①(有铁芯电机要考虑直线导轨有足够承载电磁吸力的能力);
②精度等级
③品牌选择(HIWIN、CPC、PIM),一般应用场景
(THK、IKO、INA),高精密应用场景
光栅方面:①光栅尺栅距;
②分辨率;
③最大允许速度=分辨率*采样频率;
④厂家选择:雷尼绍、海德汉、Microe;
驱动器方面:峰值电流大于或等于直线电机峰值电流;
连续电流大于或等于直线电机峰值电流;
母线电压Ubus=VMax Ke+IpR
2、直线电机的计算选型
1、系统运动参数的技术要求
行程:总行程、加减速行程、匀速行程;
运动时间:加速时间Ta,匀速时间Tr,减速时间Td,停歇时间Tdw、运动周期T
运动质量:有效负责、平台质量、动子质量;
运动速度:最大速度;。
【电气知识】电机选型计算方法之机械设计中常见典型案例
【电气知识】电机选型计算方法之机械设计中常见典型案例1.选型计算通用公式P功率(W) T转矩 (N.M) N转速(R/min) P=T.N/9550 T=P.9550/N P=F.V(直线运动)P=T.ω(圆周运动)速度 V线速度 m/s N转速n/min ω角速度rad/s (360度=2πrad) N=V*1000*60/(2πR)物体速度和滚轮转速的关系ω=2πN/60 圆周运动常用转速转化为角速度来计算N=V*60*1000/Pb 丝杆线速度与转速关系N转速三相异步电机(1500/3000/1000)步进电机(600R以下)伺服电机(3000R左右)减速机的核心减速增矩电机转速除以算出来的转速,等于整个系统的传动比i负载的受力情况水平直线运动:F=μmg F力(N)m质量(kg) g重力加速度g=10n/kg竖直运动:F=mg圆周运动:T=j*β T扭矩(n.m)j惯量(kg.m^2)β角加速度(rad/s^2)同步带、齿条、各类带传动情况下:扭矩T=F.R R(与力相连的轮子的半径)《液压课件》点这里丝杆传动:扭矩T = F*Pb/(2π*η)惯量直线运动F=ma a=v/t a加速度(m/s^2)圆周运动T=j*β j=mr^2 β=ω/t ω=2πNT扭矩(n.m) j惯量(kg.m^2)ω角速度rad/s (360度=2πrad)β角加速度(rad/s^2) t加速时间(s)2.常见产品案例例题1:皮带输送机负载重量400KG 速度30M/min 滚子直径200MM 总效率η=百分之75 摩擦系数0.2 安全系数k=1.8求:电机功率转速扭矩减速比(12345678910)求大小链轮齿数解法1:F=μmg =0.2*400*10=800NP=F.V*k/η=800*0.5*1.8/0.75=960W=0.96kw(取1kw)N=V*1000*60/(2πR)=30*1000/3.14/2/100=48r/min设电机转速为1500 则电机转矩T=P*9.55/1500=6.1n.m则减速比为 1500/48=31.25(取31)选择10设小链轮齿数为17 则大链轮齿为17*3.1=53解法2:F=μmg =0.2*400*10=800NT=F.D/2=800*0.2/2=80n.m(滚子转矩)N=V*1000*60/(2πR)=30*1000/3.14/2/100=48r/min设电机转速为1500 减速比为 1500/48=31.25(取31)选择10 设小链轮齿数为17 则大链轮齿为17*3.1=53电机的扭矩等于T(负载)/i=t(电机)=80/31=2.58nm电机需要的理论功率为P=TN/9550=2.58*1500/9550=0.4KW 电机实际功率等于p*k/η=0.4*1.8/0.75=0.96kw(取1kw)例题2:已知惯量47.48kg.mm 转速12R/min 重量395KG 设电机转速为1500 加速时间0.5s 小齿轮齿数为20 大齿轮齿数120 设安全系数为k=1.5 效率η=0.7求:减速比电机功率ω=2πN/60=2*3.14*12/60=1.256rad/sβ=ω/t=1.256rad/s/0.5s=2.512rad/s^2T=j*β=47.4847.48kg.m^2*2.512rad/s^2=119.2nmi=n电机/n负载=125 已知齿轮间的减速比为6 则减速机的减速比为125/6=20.8(取20)电机需要扭矩为119.2/125=0.95nm电机理论功率为P=T.N/9550 =0.95*1550/9550=0.15kw电机的实际功率为P*K/η=0.15*1.5/0.7=0.32KW(取0.4kw)例题3:丝杆模型(负载上下运动)已知:负载500kg 速度0.2m/s n电机转速为1500r/min Pb丝杆导程20mm总效率η=0.8 安全系数k=1.5 (减速机最大传动比为10)求电机功率P 减速比i 大小链轮齿数F=MG=500KG*10N/KG=5000NT=F*Pb/2π=5000N*0.02M/2/3.14=16NMN=V*60*1000/Pb=0.2m/s*60*1000/20mm=600r/mini=n(电机)/n(丝杆)=1500/600=2.5T(电机)=T(负载)/i=16NM/2.5=6.4NM电机理论功率P=T*N/9550=6.4NM*1500r/min/9550=1kw电机实际功率P=P*K/η=1kw*1.5/0.8=1.875(取2.2kw)设减速机减速比为2 则链轮之间的传动比为2.5/2=1.25设小链轮齿数为17 则大链轮齿数为17*1.25=21(注意:减速机的减速比根据实际情况而定,可以直接设为2.5 或是不带减速机,或是其他参数)已知总负载为100KG 速度V=0.2/s 导轨摩擦系数为μ=0.1 总效率η=0.96*0.97*0.97*0.9=0.8 安全系数k=2 同步带轮半径r=23.4mm 电机加速时间为t=0.2s解法1F=f+ma f=μmg=0.1*100*10=100Na=V/t =0.2m/s/0.2s=1m/s^2F=f+ma=100N+100kg*1m/s^2=200NT=F*r=200N*0.0234M=4.68NMN=v*60*1000/(2πr)=0.2m/s*60*1000/2/3.14/23.4mm=81.6r/min (步进电机转速在300-600之间)假设步进电机转速为400r/min i=400/81.6=4.90 (取整数5)因为加了减速机所以电机扭矩为T/i=4.68/5=0.94NM(理论数值)则实际需要电机转矩为T*K/η=0.94NM*2/0.8=2.35NM解法2f=μmg=0.1*100kg*10N/kg=100NT=f*r=100N*23.4mm/1000=2.34NMJ=MR^2=100kg*0.0234m*0.0234m=0.054756kgm^2ω=2πN/60=2*3.14*81.6r/min/60=8.5408rad/sβ=ω/t=8.5408rad/s/0.2s=42.704rad/s^2T=j*β=0.05475kgm^2 *42.704rad/s^2 =2.338044NMT=T1+T2=2.34+2.338=4.68NM (与之前按加速度得出的扭矩一致)电机惯量需大于负载惯量/3/减速比的平方=0.00073kgm^2已知总负载为100KG 速度V=0.2m/s 导轨摩擦系数为μ=0.1 总效率η=0.96*0.97*0.97*0.9=0.8 安全系数k=2 同步带轮半径r=23.4mm 电机加速时间为t=0.2s解法2f=μmg=0.1*100kg*10N/kg=100NT=f*r=100N*23.4mm/1000=2.34NM (伺服电机额定扭矩需大于2.34)J=MR^2=100kg*0.0234m*0.0234m=0.054756kgm^2ω=2πN/60=2*3.14*81.6r/min/60=8.5408rad/sβ=ω/t=8.5408rad/s/0.2s=42.704rad/s^2T=j*β=0.05475kgm^2 *42.704rad/s^2 =2.338044NMT=T1+T2=2.34+2.338=4.68NMN=v*60*1000/(2πr)=0.2m/s*60*1000/2/3.14/23.4mm=81.6 r/min (伺服电机转速在3000左右)假设步进电机转速为3000r/min i=3000/81.6=36.76 (取整数35)因为加了减速机所以电机加速扭矩为T/i=4.68/35=0.134NM (理论数值)则实际需要电机转矩为T*K/η=0.134NM*2/0.8=0.335NM电机需要理论匀速扭矩T/i=2.34/35=0.067NM则实际需要电机匀速转矩为T*K/η=0.067NM*2/0.8=0.168NM 惯量匹配j=J/(i^2*3)=0.054756kgm^2/35/35/3=0.00001491. 额定扭矩大于0.168nm2. 电机最大扭矩大于0.335NM3. 电机惯量大于0.0000.149kgm^2已知:总负载m=20kg 速度V=0.3m/s 导程Pb=10mm 导轨摩擦系数为μ=0.1 总效率η=0.8 安全系数k=1.5f=μm g=0.1*20kg*10N/kg=20NT=F*Pb/2π=20N*0.01M/2/3.14=0.032NM电机额定扭矩T=T*K/η=0.032*1.5/0.8=0.06NMN=V*60*1000/Pb=0.3m/s*60*1000/10mm=1800r/minJ=M(Pb/2π)^2=20kg*0.00000254=0.0000507kgm^2ω=2πN/60=6.28*1800/60=188.4rad/sβ=ω/t=188.4rad/s/0.2s=942rad/s^2T=j*β=0.0000507kgm^2*942rad/s^2 =0.048NMT(总)T(匀速)+T(加速)=0.032NM+0.048NM=0.08NM 电机最大扭矩T=T*K/η=0.08*1.5/0.8=0.15电机惯量J=0.0000507kgm^2/3=0.0000.169kgm^2w idth:100% !important;}。
怎么选择直线电机的型号
怎么选择直线电机的型号
随着直线运动的趋势越来越好,许多高精度和高速的设备使用直线电机,今天带你了解如何选择直线电机。
1、直线电机的推力峰值不应小于计算的推力峰值,连续推力不应小于计算的连续推力,包括20%的余量。
电机推力应大于或等于1.2计算推力。
2、承载能力。
对于铁芯电机,直线导轨应考虑是否有足够的承受电磁吸力的能力和精度等级。
3、光栅尺度的间距和分辨率,最大允许速度=分辨率*采样频率。
4、对于驱动器,峰值电流大于或等于电机峰值电流,连续电流大于或等于电机峰值电流,母线电压Ubus=VMaxKe+IpR。
5、定制定位系统可以提供一个直线电机专家团队,与客户一起定义直线电机定位系统的详细需求。
在此基础上,客户确认解决方案后,即可提供系统解决方案并实施。
提出了大中型移动电话定位系统和常用数值系统软件在电机选型上应采用这种方法,并对电机选型的方法进行了研究,为解决这一问题提供了参考。
6、客户可以组装自己的定位系统。
如果客户想要节省成本和组装能力,他们可以订购标准化的直线电机和定子组件,选择和购买制造
商的控制器和执行器,并组装自己的定位系统。
德康威尔直线电机选型指南
选型软件 DKW motor Sizer选型软件操作指南为了方便客户的选型计算,德康威尔为客户提供简便的选型软件DKW motor Sizer用户只用输入负载和运动要求就可以一键计算出推力需求,并推荐出电机型号。
DKW选型软件,支持中英文切换,并且加入了DDR选型计算。
推力选型实例例1:客户要求负载15kg,运动距离1m,运动时间0.5s,到位停顿时间0.2s,根据客户要求选择合适的平板电机。
计算结果:加速度1.8g最大速度3m/s持续推力186N峰值推力270N选型推荐DKM02-W120电机例2:客户要求负载10kg,加速度2g,最大速度2m/s,到位停顿时间0.2s,根据客户要求选择合适的平板电机。
计算结果:运动时间0.6s持续推力100N峰值推力200N选型推荐DKM02-W120电机例2:DDR带动圆形铝转盘,转盘直径1m,转盘厚度15mm,转盘上每90度均匀分布四个工位,夹具离旋转中心距离300mm,每个夹具质量8Kg(夹具尺寸忽略不计)。
要求每次旋转90度,旋转时间800ms,停顿1s,请根据客户需求选型。
STEP1:计算负载惯量转盘惯量—3.923治具惯量— 2.875 kg.m2负载惯量— 6.803 kg.m2计算结果:最大速度225 deg/s持续转矩44 Nm峰值推力66 Nm选型推荐EDDR270其他选型注意事项●机械精度要求较高时,需要考虑用更好的导轨,强度更高的材料。
●噪音有要求时,需要使用静音导轨,低齿槽力电机,光栅尺。
●高精度插补时,需要使用0.1um光栅尺。
●长行程时,需要考虑模组的变形量。
●摩擦力较大时,选型需要考虑摩擦力。
●整定时间要求高时,使用光栅,配备高创驱动器。
●速度波动有要求时,选用光栅+无铁芯电机配置。
●重负载,高速度时,需要考虑反电动势对速度的影响。
直线电机选型方法集锦
直线电机选型方法集锦直线电机专家--微纳科技。
1.直线电机的选型包括最大推力和持续推力需求的计算。
2.最大推力由移动负载质量和最大加速度大小决定。
推力=总质量*加速度+摩擦力+外界应力例子:(假定摩擦力和外界应力忽略不计)当移动负载是2.5千克(包括动子),所需加速度为30m/s2时,那么电机将产生75N的力。
3.通常,我们不知道实际加速度需求。
但是,我们有直线电机运行时间要求。
给定运动行程距离和所需行程时间,便可以此计算出所需的加速度。
一般,对于短行程来说,我们推荐使用三角型速度模式(无匀速),长行程的话,梯形速度模式会更有效率。
在三角型速度模式中,电机的运动无匀速段。
4.三角模式,加速度为Acceleration = 4 * Distance / Travel_Time²5.梯形模式,预设匀速度可以帮助决定加速度。
加速度=匀速/(运动时间--位移/匀速)6.相类似的,计算减速度大小与计算加速度相类似。
除非存在一个不平衡的力(重力)作用在直线电机上。
7.通常为了要维持匀速过程 (cruising) 和停滞阶段 (dwelling) ,摩擦力和外界应力的施力也需要计算。
注:为了维持匀速,直线电机会对抗摩擦力和外界应力。
直线电机上伺服停滞时则会对抗外界应力。
8.计算持续推力公式如下:RMSForce=持续推力Fa = 加速度力Fc = 匀速段力Fd = 减速度力Fw =停滞力Ta = 加速时间Tc = 匀速时间Td = 减速时间Tw = 停滞时间9.根据最大推力和持续推力选择一个电机。
客户应该将安全系数设为20-30%以便将摩擦力和外界应力抵消为0。
10.举个例子,一个应用中,直线电机需要在三角模式下让电机在0.2秒内,让4KG的负载移动0.3米。
直线电机在同行程中返程前停滞时间为0.15秒。
假设摩擦力和其他不平衡力不存在。
加速度=减速度=4*0.3、(0.2)^2=30m/s2最大推力=加速度力=减速度力=负载*加速度=4*30=120N持续推力=假如安全缓冲系数设为30%,通过选型,合适的直线电机电机就可以选出来了11.电机选型软件自动计算处理过程。
XY平台直线电机选型
一、X方向直线电机选型:X行程:300mmZ轴负载(喷头):3KgX最大速度:1m/sX最大加速度:1g我们选择直线电机水平布局。
直线电机受力模型如下:有如下方程:F f=(G+F r)μG=mgN=F r+Gma=F−F fm——移动部件的总质量(kg);g——重力加速度(m/ s2 );F r——定子与动子间的垂直吸引力(N);F f——摩擦阻力F ——牵引力μ——导轨的摩檫系数。
a——进给运动的加速度(m/ s2)。
因为打印时,行程通常较短,所以直线电机运动速度——时间曲线为三角形。
按有铁心的直线电机估算。
一些参数的估计:移动部件总质量:喷嘴模块(3KG)+电机动子及导轨相应负载(7KG).摩擦系数取0.004F f=(G+F r)μ=(10×9.8+800)×0.004=3.6N启动时,所需最大推力值F max1=F f+ma max=3.6+10∗9.8=101.6N制动时,所需最大推力值F max2=ma max −F f =10∗9.8−3.6=94.4N匀速时,额定推力值(匀速时间为0)F c =F f =3.6N则系统均方根有效推力值为:F =√F max12×t 1+F max22∗t 2t 1+t 2=98N● 按无铁心的直线电机估算F r =0G 会小些取G=75NF f =(G +F r )μ=(75+0)×0.004=0.3N启动时,所需最大推力值F max1=F f +ma max =0.4+7.5∗10=75.4N制动时,所需最大推力值F max2=ma max −F f =75∗10−0.4=74.6N则系统均方根有效推力值为:F =√F max12×t 1+F max22∗t 2t 1+t 2=75N 二、Y 轴电机计算:Y 行程:200mm总负载:12kgY 最大速度:1m/sY 最大加速度:1g同上● 按有铁心的直线电机估算。
直线电机的选型方法
直线电机选型要求准则:直线电机:①峰值推力不小于计算峰值推力;②连续推力不小于计算连续推力
1、直线电机的分类
单轴模组、龙门直线模组、XY直线模组、流水线直线电机、标机设备直线模组直线电机系统配套及选型
1、直线电机的选型要求
如何确定系统能达到最大的速度或者加速度?
选型要求准则:
直线电机:①峰值推力不小于计算峰值推力;
②连续推力不小于计算连续推力;
③计入20%裕度,电机推力要大于或等于1.2计算推力;
承载能力:①(有铁芯电机要考虑直线导轨有足够承载电磁吸力的能力);
②精度等级
③品牌选择(HIWIN、CPC、PIM),一般应用场景
(THK、IKO、INA),高精密应用场景
光栅方面:①光栅尺栅距;
②分辨率;
③最大允许速度=分辨率*采样频率;
④厂家选择:雷尼绍、海德汉、Microe;
驱动器方面:峰值电流大于或等于直线电机峰值电流;
连续电流大于或等于直线电机峰值电流;
母线电压Ubus=VMax Ke+IpR
2、直线电机的计算选型
1、系统运动参数的技术要求
行程:总行程、加减速行程、匀速行程;
运动时间:加速时间Ta,匀速时间Tr,减速时间Td,停歇时间Tdw、运动周期T
运动质量:有效负责、平台质量、动子质量;
运动速度:最大速度;。
直线电机如何正确选型
直线电机如何正确选型
直线电机该如何正确选型?这一些要素要了解,直线电机因享有结构简单、高速度、高精度等特性,当前已在包括建筑。
物流、工业、航空航天、生物医疗等在内的各个行业领域起着至关重要的作用。
直线电机通过外形基本可分为无铁芯U型槽直线电机、有铁芯平板直线电机、盘式直线电机几大类,且直线电机对的最为关键的构成部分为定子和动子,即使定子的长度稍微发生变化,电机的常用环境都遭到不良影响,对于此,正确性选取比较适合的直线电机须要了解一下几个方面:
1、都知道电机须要保证的推力大小、合理有效行程和总行程、定位精度和重复精度、速度等,通过上述参数选取相对应的电机。
2、都知道电机的运用环境(温度、湿度、有无阻力)、安装方式等,如此一来,需要充分考虑各个方面,电机制造工程师也能配合保证比较适合的选型。
3、都知道自己的预算,有多少钱买哪样的产品,不可一味追求昂贵的高大上的,也不可一味追求便宜的。
上海徽硕实业销售直线电机、力矩电机、直线电机模组、dd马达等,可提供选型、安装、售后服务。
想要了解更多,欢迎来电咨询。
直线电机选型方法实例
实际推力[N]
Frms = Fa 2 × Ta + FL2 × Τb + Fd 2 × Τc T
选型流程
选型开始 确定使用条件 预选定
位移 运动时间 负载质量
确定电机参数
名称 连续推力 峰值推力 动子质量
计算实际推力
符号
F Fm Mp
计算最大加速时间
加速时间> 最大加速时间
运动时推力计算[N] F = u (M + M ) g + F μ:摩擦系数 0.01 9.8[m/s²] g :重力加速度 F : 电缆拖链所耗推力 1.0[N]
3 参数验算
2 预选定
= 107[N] 减速推力计算
Fd =
1.0 × (10 + 0.5) + 2.03 0.1
=103[N] 实际推力计算
1.0 × (10 + 0.5) − 2.03 0.1
= 46.37[N] 连续推力 62[N] > 实际推力 58[N](选取安全 系数为 1.25,则 1.25*46.37 = 58[N]) 经过验算,电机连续推力大于实际推力的 125%, 因此该款电机满足应用要求。 如果验算后选定电机不能满足要求,应重新进行 步骤 2、3 直到满足。
L
(10 + 0.5) ×1.0 ×1.3 146 − 2.03
Fa =
例如:选定动子 WXU11-050A1,定子选定 UM050B-480 规格,现按照以下步骤评估是否满足应用要 求: ① 运动位移要求 ② 时间要求 ③ 推力要求 WXU11-050A1 的参数为: 名称 符号 数值和单位 连续推力 F 62 牛顿[N] 峰值推力 Fm 146 牛顿[N] 动子质量 Mp 0.5 千克[kg]
直线模组选型计算实例
直线模组选型计算实例本文将为您介绍直线模组选型计算的实例。
直线模组是机械传动系统中常用的传动部件,它可以实现高效、精准的直线运动。
在进行直线模组选型时,需要考虑多个因素,如负载、速度、精度等。
下面,我们将以一个具体的实例为例,介绍直线模组的选型计算方法。
假设我们需要设计一个负载为1000N、速度为0.5m/s的直线传动系统。
根据负载大小,我们可以初步选择模组型号。
在这里,我们选择一个额定载荷为1200N,传动效率为95%的模组。
根据模组手册,该模组的模数为2,齿数为25。
接下来,我们需要计算模组的传动比和转速。
传动比是指输入轴和输出轴的转速比值,它可以通过模数和齿数计算得到。
在本例中,传动比为25/2=12.5。
转速是指输出轴的转速,它可以通过传动比和输入轴的转速计算得到。
在本例中,转速为0.5*12.5=6.25m/s。
然后,我们需要计算模组的功率和扭矩。
功率是指输入轴输出的能量,它可以通过转矩和转速计算得到。
在本例中,功率为1000*0.5=500W。
扭矩是指输入轴输出的力矩,它可以通过负载和传动比计算得到。
在本例中,扭矩为1000/12.5=80N.m。
最后,我们需要检查所选模组是否能够满足精度要求。
精度是指模组输出轴的运动精度,它可以通过模组手册中的公差数据得到。
在本例中,模组的公差为0.03mm,可以满足精度要求。
通过以上计算,我们成功地选定了一个适合本例的直线模组。
在实际应用中,我们还需要考虑其他因素,如环境温度、维护成本等。
希望本文能够为您提供一些有用的参考。
室外直线电机选型标准
直线电机的主要参数和选型本文主要介绍直线电机模组的参数和选型知识,供大家参考学习!下面一起来看看吧!1、最大电压:最大供电电压或持续供电峰值电压,主要与电机漆包线、电机绝缘材料选型及工艺有关。
2、峰值推力:电机的最大推力,在短时间内(几秒),取决于电机电磁结构的安全极限能力(与电机的漆包线材料息息相关);单位:N。
3、峰值电流:最大工作电流,与最大推力想对应,低于电机的退磁电流(长时间工作在电机的峰值理论电流下会导致电机发热),对电机寿命有很大的损伤,更严重将导致电机内部磁钢退磁)。
4、连续功率:在持续温升条件和散热条件下,电机连续运行的发热损耗,反映电机的热设计水准。
5、最大边续消耗功率:确定温升条件和散热条件下,电机可连续运行的上限发热损耗,反映电机的热设计水准。
6、最大速度:在确定供电电压下的高最运行速度,取决于电机的反电势线数,反映电机电磁设计的结果。
7、马达力常数:是你什么的推力电流比,单位M/A或KN/A,反映电机电磁设计的结果,在某种意义上也可以反映电磁设计水平。
8、反向电动势:电机反电势(系数),单位Vs/m,反映电机电磁设计的结果,影响电机在确定供电压下的最高运行速度(反映电机的设计参数)。
9、马达常数:电机推力与功耗的平方根的比值,单位N/√W,是电机电磁设计的热设计水平的综合体现。
10、磁极节距:电机次级磁体的磁极间隔距离,基本不反映电机设计水平,驱动器需据此由反馈系统分辨率解算矢量控制所需的电机电角度。
11、绕组电阻/每阻:电机的相电阻,下给出的往往是线电阻,即PH-PH,与电机发热关系较大,在意义下可以反映电磁设计水平。
12、绕组电感/每相:电机的相电感,下给出的往往是线电感,即PH-PH,与电机反电势有关系,在意义下可以反映电磁设计水平。
13、电气时间常数:电机电感与电阻的比值,L/R。
14、热阻抗:与电机的散热能力有关,反映电机的散热设计水平。
15、马达引力:平板式有铁芯结构直线电机,尤其是永磁体式电机,次极永磁体对初级铁芯的法向吸引力,高于电机额定推力一个数量级,直接决定采用直线电机的直线运动轴的支撑导轨的承载能力和选型。
德康威尔直线电机选型指南
选型软件 DKW motor Sizer选型软件操作指南为了方便客户的选型计算,德康威尔为客户提供简便的选型软件DKW motor Sizer用户只用输入负载和运动要求就可以一键计算出推力需求,并推荐出电机型号。
DKW选型软件,支持中英文切换,并且加入了DDR选型计算。
推力选型实例例1:客户要求负载15kg,运动距离1m,运动时间0.5s,到位停顿时间0.2s,根据客户要求选择合适的平板电机。
计算结果:加速度1.8g最大速度3m/s持续推力186N峰值推力270N选型推荐DKM02-W120电机例2:客户要求负载10kg,加速度2g,最大速度2m/s,到位停顿时间0.2s,根据客户要求选择合适的平板电机。
计算结果:运动时间0.6s持续推力100N峰值推力200N选型推荐DKM02-W120电机例2:DDR带动圆形铝转盘,转盘直径1m,转盘厚度15mm,转盘上每90度均匀分布四个工位,夹具离旋转中心距离300mm,每个夹具质量8Kg(夹具尺寸忽略不计)。
要求每次旋转90度,旋转时间800ms,停顿1s,请根据客户需求选型。
STEP1:计算负载惯量转盘惯量—3.923治具惯量— 2.875 kg.m2负载惯量— 6.803 kg.m2计算结果:最大速度225 deg/s持续转矩44 Nm峰值推力66 Nm选型推荐EDDR270其他选型注意事项●机械精度要求较高时,需要考虑用更好的导轨,强度更高的材料。
●噪音有要求时,需要使用静音导轨,低齿槽力电机,光栅尺。
●高精度插补时,需要使用0.1um光栅尺。
●长行程时,需要考虑模组的变形量。
●摩擦力较大时,选型需要考虑摩擦力。
●整定时间要求高时,使用光栅,配备高创驱动器。
●速度波动有要求时,选用光栅+无铁芯电机配置。
●重负载,高速度时,需要考虑反电动势对速度的影响。
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有效行程 350[mm] > 300[mm] 因此,运动位移满足要求。 ② 时间要求 稳定运行时推力计算 F = 0.01 × (10+0.5) × 9.8+1.0 = 2.03[N] 加速时间(启动到设定速的加速时间)
L
Ta =
0.1
0.5 0.7 1.0
0.1
时时
=0.095[s] 要求加速时间 0.1s > 加速时间 0.095s 因目标速度可以在要求的 0.1 秒内达到,因此时 间要求满足。 ③ 推力要求 加速推力计算 使用上面计算得到的 F 代入公式计算加速 时需要的推力:
3 参数验算
2 预选定
= 107[N] 减速推力计算
Fd =
1.0 × (10 + 0.5) + 2.03 0.1
=103[N] 实际推力计算
1.0 × (10 + 0.5) − 2.03 0.1
= 46.37[N] 连续推力 62[N] > 实际推力 58[N](选取安全 系数为 1.25,则 1.25*46.37 = 58[N]) 经过验算,电机连续推力大于实际推力的 125%, 因此该款电机满足应用要求。 如果验算后选定电机不能满足要求,应重新进行 步骤 2、3 直到满足。
直线伺服 直线伺服电机选型 伺服电机选型计算方法 电机选型计算方法
名称 负载质量 行程 最大运动速度 加速时间 匀速运动时间 减速时间 周期时间
1
符号
ML S Vm Ta Tb Tc T
单位 千克[kg] 毫米[mm] 米/秒[m/s] 秒[sec] 秒[sec] 秒[sec] 秒[sec] 单位 牛顿[N] 牛顿[N] 千克[kg]
L
(10 + 0.5) ×1.0 ×1.3 146 − 2.03
Fa =
例如:选定动子 WXU11-050A1,定子选定 UM050B-480 规格,现按照以下步骤评估是否满足应用要 求: ① 运动位移要求 ② 时间要求 ③ 推力要求 WXU11-050A1 的参数为: 名称 符号 数值和单位 连续推力 F 62 牛顿[N] 峰值推力 Fm 146 牛顿[N] 动子质量 Mp 0.5 千克[kg]
Ta
Tb Tp T
Tc
时间
1
负载质量不包含动子质量
请下载选型记录表填好表格Email给我们,我们将根据您的需求进行选型!
Appendix-1
sales@
直线伺服 直线伺服电机选型 伺服电机选型计算举例 电机选型计算举例
1 确定运动要求
名称 符号 数值和单位 负载质量 ML 10 千克[kg] 行程 S 300 毫米[mm] 最大运动速度 Vm 1.0 米/秒[m/s] 加速时间 Ta 0.1 秒[sec] 匀速运动时间 Tb 0.5 秒[sec] 减速时间 Tc 0.1 秒[sec] 周期时间 T 1.0 秒[sec] 根据以上要求,描绘运动曲线:
L L P n
n
计算实际推力
连续推力> 实际推力
加速时间[s]
Ta =
选择完成
运动曲线
( ML + Mp ) × Vm × Κ Fm − FL
K:安全系数 1.3
加速推力计算[N] 减速推力计算[N]
速度
Vm Vm
Vm Fa = × ( ML + Mp ) + FL Ta
Vm Fd = × ( ML + Mp ) − FL Tc
sales@
Appendix-2
实际推力[N]
Frms = Fa 2 × Ta + FL2 × Τb + Fd 2 × Τc T
选型流程
选型开始 确定使用条件 预选定
位移 运动时间 负载质量
确定电机参数
名称 连续推力 峰值推力 动子质量
计算实际推力
符号
F Fm Mp
计算最加速时间
加速时间> 最大加速时间
运动时推力计算[N] F = u (M + M ) g + F μ:摩擦系数 0.01 9.8[m/s²] g :重力加速度 F : 电缆拖链所耗推力 1.0[N]
107 2 × 0.095 + 2.032 × 0.5+ 1032 × 0.1 Frms = 1
① 运动位移 行程要求 300mm,定子选用 UM-050B-480 规格, 行程为 480mm,动子长度为 130,有效行程 480-130=350mm。
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