数控机床伺服电机的选择计算
机床数控技术：第6章 数控伺服系统
6.2 伺服电动机
伺服电动机是数控伺服系统的重要组成部分， 是速度和轨迹控制的执行元件。
数控机床中常用的伺服电机： ● 直流伺服电机（调速性能良好） ● 交流伺服电机（主要使用的电机） ● 步进电机（适于轻载、负荷变动不大） ● 直线电机（高速、高精度）
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6.2.1 直流伺服电机及工作特性
6.1 概述
伺服系统的性能直接关系到数控机床执行件的 静态和动态特性、工作精度、负载能力、响应快慢 和稳定程度等。所以，至今伺服系统还被看做是一 个独立部分，与数控装置和机床本体并列为数控机 床的三大组成部分。
按ISO标准，伺服系统是一种自动控制系统，其 中包含功率放大和反馈，从而使得输出变量的值紧 密地响应输入量的值。
数控机床常用的直流电动机有： ●直流进给伺服系统：永磁式直流电机； ●直流主轴伺服系统：励磁式直流电机；
图6.5 直流伺服驱动系统的一般结构
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6.2.1 直流伺服电机及工作特性
直流电动机原理
根据法拉第电磁感应定理 当载流导体位于磁场中，导
体上受到的电磁力F:
F = B ×L× i
B：磁场的磁通密度； L： 导体长度； i：导体中的电流。 F、B、i之间的方向关 系可用左手定则确定。
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6.1 概述
6.1.4 伺服系统的发展 由于直流电动机存在换向火花和电刷磨损等问题
，美国通用电气(GE)公司于1983年研制成功采用 笼型异步交流伺服电动机的交流伺服系统。采用 矢量变换控制变频调速，使交流电动机具有和直 流电动机—样的控制性能，又具有机构简单、可 靠性高、成本低，以及电动机容量不受限制和机 械惯性小等优点。 日本于1986年又推出了全数字交流伺服系统。
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大型重载机床驱动系统交流伺服电机的选择_杨振辉
在整条线中未设修理工位，若有一个输送机发生故
障将影响整条线的运行。但为降低成本、不影响生产，采
用了下列方法：对故障机断开各工位的行程开关输入信
号，输送机在自动段自动前行，不下槽。通过实际工作情
况看，当输送机有故障时这是一种较好的方法：故障机保
持空运行不影响整条线的运行。
7 使用价值和推广情况
本设备现已制造成功并投入正常使用，实践证明，其
的部件的惯量折算到电机轴上的惯量总和，通过计算各 80%。根据以上计算数据，可暂选用西门子 2000r/min 系列
部件的惯量，并叠加起来即是负载惯量。为了简化计算， 的 8.7kW 1FT6108-8AC7 交流伺服电机。查手册知电机参
可以忽略联轴器等。
数如下：额定输出功率：12.1kW；额定转速：2000r/min；额定转
擦系数 0.005；导轨块的总摩擦系数 0.01；驱动系统减速 计任务书中给定的机床参数来完成。通过上述计算负载转
比 1:8；快速移动时加速时间常数 80ms。
矩和负载惯量的方法可以很轻松地完成交流伺服电机的
6.1 电机最高转速计算
选择，该方法在实际的机床设计中被设计人员广泛应用。
快移速度的电机转速必须严格限制在电机的最高转
3 负载转矩的计算 加在电机轴上的负载转矩主要包括切削转矩和驱动
系统的摩擦转矩，计算公式［1］为：T=（pF/2πη）+Tf （1）
惯 量 为 ：Jg=30000 ×9.8 ×0.01 ×（0.04（/ 2 ×3.14））2/9.8 =122 × 10-4kg·m2；ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机轴上的负载惯量：JL=Js+Jg=160+122=282× 10-4kg·m2。
机床，1998（7）：18－20.
伺服电机的转矩 惯量计算公式
伺服电机的转矩惯量计算公式伺服电机的转矩惯量计算公式在探讨伺服电机的转矩和惯量计算公式之前，我们先来了解一下什么是伺服电机。
伺服电机是一种能够精准控制位置、速度和加速度的电机，通常被广泛应用于自动化设备、机器人、数控机床等领域。
它具有高速度、高精度和高可靠性的特点，因此在工业生产中扮演着非常重要的角色。
1. 伺服电机的转矩伺服电机的转矩是指电机在运动时所产生的力矩，通常用来描述电机的输出能力。
伺服电机的转矩大小直接影响着其可驱动的负载，因此在实际应用中，我们需要准确地计算出伺服电机的转矩。
在伺服电机的转矩计算中，有一个重要的概念需要引入，那就是转矩常数。
转矩常数是描述电机输出转矩与输入电流之间关系的参数，通常用KT表示。
它的单位是N·m/A，表示在给定电流下电机能够输出的转矩大小。
转矩常数的计算方法是通过实际测试得到的，可以通过将电机固定在特定的支架上，给定一定的电流，测量电机输出的转矩大小，然后通过计算得到转矩常数。
在实际应用中，获取准确的转矩常数对于伺服电机的控制非常重要。
2. 伺服电机的惯量在伺服电机的转矩计算中，还有一个重要的参数需要引入，那就是惯量。
惯量是描述物体抵抗运动状态改变的能力，通常用J表示，单位是kg·m²。
对于伺服电机来说，惯量越大，表示电机对于速度和位置的改变越难，因此其加速度和减速度就会越小。
在伺服电机的惯量计算中，通常有两种情况需要考虑，一种是转动惯量，另一种是质量惯量。
转动惯量描述了物体绕其旋转轴旋转的惯性，通常用Jr表示；而质量惯量描述了物体对于线性运动的惯性，通常用Jm表示。
在实际应用中，我们需要根据伺服电机的实际结构和运动方式来计算出相应的惯量值。
3. 伺服电机的转矩惯量计算公式在实际应用中，我们需要根据伺服电机的转矩和惯量参数来计算其所需的控制参数，从而实现精准的控制。
伺服电机的转矩和惯量计算公式如下：控制所需的转矩 = 负载转矩 + 加速度转矩 + 摩擦转矩 + 重力转矩其中，负载转矩表示外部负载对电机所产生的转矩，通常由实际应用中的载荷参数计算得到；加速度转矩表示电机在加速和减速过程中产生的转矩，可以通过伺服电机的惯量和加速度参数来计算得到；摩擦转矩表示电机在运动中克服摩擦力所产生的转矩；重力转矩表示电机在垂直方向上所受到的重力影响所产生的转矩。
数控机床伺服电机选型
数控机床伺服电机选型杨小娟【摘要】以龙门式雕铣机伺服电机的选择为例,详细介绍了进给伺服电机的选择过程.通过计算转速、负载惯量、加速扭矩和重载切削扭矩等,结合安川电机的相关参数,以实例说明进给轴应选择的电机型号.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2019(032)004【总页数】3页(P189-190,198)【关键词】电机选择;负载惯量;切削扭矩【作者】杨小娟【作者单位】沈阳优尼斯智能装备有限公司,辽宁沈阳 110141【正文语种】中文【中图分类】TH1220 引言龙门式雕铣机广泛应用于铝金属门框及工艺品的加工领域。
机床横梁的驱动为双电机驱动(Y轴)，滑鞍的移动为单电机驱动(X轴)，溜板的移动为单电机驱动(Z)，主轴为电主轴。
加工中心的性能很大程度上取决于进给伺服系统的性能，进给轴伺服电机的选择直接影响机床的精度、快速反应性等技术指标。
所以进给轴伺服电机的选择是机床设计考虑的关键问题[1]。
1 伺服电机的选型一般来说伺服电机的选型主要从惯量匹配，加速扭矩和负载扭矩三方面来进行选型。
1.1 Y轴伺服电机的选型各轴进给速度：1～15000 mm/min，快移速度20 000 mm/min，丝杠型号：FSI4010，直径40 mm，长度2 460 mm，螺距10 mm，直线导轨型号：HGL30-CA,摩擦系数取0.004；Y轴两驱动跨距1 948 mm，工作台边缘距丝杠中心距离为324 mm。
设备简图见图1。
图1 设备简图(1) Y1、Y2轴受力分析当主轴在工作台边缘时Y1、 Y2轴负载最大，工作台边缘距Y1，丝杠中心距离为324 mm，两驱动跨距1 948 mm,横梁重量1 000 kg,主轴及溜板重量500 kg。
则(2) 负载惯量计算确定丝杠的转动惯量J丝杠：=0.00485(kg·m2)折算移动部件的转动惯量：联轴节转动惯量为0.0004，可得负载的转动惯量为：J负载=J丝杠+J移动+J联轴节=0.00485+0.00233+0.0004=0.0076(kg·m2)(3) 计算空载加速扭矩水平轴的摩擦负载扭矩Tf：注：线轨拖动摩擦系数取0.004。
数控机床的伺服系统
第6章 数控机床的伺服系统
伺服驱动装置
位置控制模块 速度控制单元
工作台 位置检测
速度环 速度检测 位置环
伺服电机
测量反馈
图6-1 闭环进给伺服系统结构
数控机床闭环进给系统的一般结构如图，这是一个双闭环系统，内 环为速度环，外环为位置环。速度环由速度控制单元、速度检测装置等构成。 速度控制单元是一个独立的单元部件，它是用来控制电机转速的，是速度控 制系统的核心。速度检测装置有测速发电机、脉冲编码器等。位置环是由 CNC装置中的位置控制模块、速度控制单元、位置检测及反馈控制等部分组 成。
第6章 数控机床的伺服系统
A C1 B4 2 B 3C A
逆时针转30º
C 4 B
A 1 2 3 A
B
C 1 B
A 2
B 3 C
C
逆时针转30º
4 A
第6章 数控机床的伺服系统
采用三相双三拍控制方式，即通电顺序按AB→BC→CA→AB（逆时针 方向）或AC→CB→BA→AC（顺时针方向）进行，其步距角仍为30。由于 双三拍控制每次有二相绕组通电，而且切换时总保持一相绕组通电，所以 工作比较稳定。
第6章 数控机床的伺服系统
设 A 相首先通电，转子齿与定子 A 、 A′ 对齐（图 3a ）。然后在 A 相继续通电的情 况下接通 B 相。这时定子 B 、 B′ 极对转子 齿 2 、 4 产生磁拉力，使转子顺时针方向转 动，但是 A 、 A′ 极继续拉住齿 1 、 3 ，因 此，转子转到两个磁拉力平衡为止。这时转 子的位置如图 3b 所示，即转子从图 (a) 位 置顺时针转过了 15° 。接着 A 相断电， B 相继续通电。这时转子齿 2 、 4 和定子 B 、 B′ 极对齐（图 c ），转子从图 (b) 的位置又 转过了 15° 。其位置如图 3d 所示。这样， 如果按 A→A 、 B→B→B 、 C→C→C 、 A→A… 的顺序轮流通电，则转子便顺时针 方向一步一步地转动，步距角 15° 。电流 换接六次，磁场旋转一周，转子前进了一个 齿距角。如果按 A→A 、 C→C→C 、 B→B→B 、 A→A… 的顺序通电，则电机 转子逆时针方向转动。这种通电方式称为六 拍方式。
伺服基本原理及伺服选型计算
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举例计算3
1. 计算折算到电机轴上的负载惯量 重物折算到电机轴上的转动惯量JW = M * ( PB / 2π)2
= 200 * (2 / 6.28)2
= 20.29 kg.cm2 螺杆转动惯量JB = MB * DB2 / 8
= 40 * 25 / 8
= 125 kg.cm2 总负载惯量JL = JW + JB = 145.29 kg.cm2 2. 计算电机转速 电机所需转速 N = V / PB = 30 / 0.02 = 1500 rpm
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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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举例计算1
已知：圆盘质量M=50kg，圆盘直径 D=500mm，圆盘最高转速60rpm， 请选择伺服电机及减速机。
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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 = 200 * (30 / 60 / 0.2) * 0.02 / 2π / 0.9 = 1.769 N.m 螺杆加速时所需要转矩TA2 = JB * α/ η = JB * (N * 2π/ 60 / t1) / η = 0.0125 * (1500 * 6.28 / 60 / 0.2) / 0.9 = 10.903 N.m 加速所需总转矩TA = TA1 + TA2 = 12.672 N.m
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。
伺服电机选型指南
伺服电机选型指南伺服电机是一种能够精准控制位置、速度和加速度的电动机，广泛应用于机器人、自动化设备、数控机床、医疗设备等领域。
选型合适的伺服电机对于机械设备的性能和稳定性有着重要的影响。
本文将从电机的参数、性能、适用环境等方面介绍伺服电机的选型指南。
一、电机参数1.功率：功率是电机输出能力的重要指标，根据设备的工作负载和所需功率大小选择合适的电机功率。
一般来说，电机的额定功率应大于设备最大负载功率的1.2倍左右。
2.转矩：电机转矩是指电机输出的扭矩大小，与设备的负载特性密切相关。
根据设备所需的最大转矩选择合适的电机转矩。
一般来说，电机的额定转矩应大于设备最大负载转矩的1.2倍左右。
3.转速：电机转速是指电机输出的转速大小，与设备运动速度有关。
根据设备所需的最大转速选择合适的电机转速。
一般来说，电机的额定转速应大于设备最大运动速度的1.2倍左右。
4.控制精度：伺服电机能够实现更高的控制精度和位置重复性，根据设备所需的控制精度选择合适的伺服电机。
一般来说，控制精度为±0.01°的伺服电机可以满足大多数应用的需求。
二、电机性能1.动态响应：动态响应是指伺服电机在响应控制指令时的速度和加速度特性。
对于需要快速响应和高加速度的应用，选择具有较好动态响应性能的伺服电机。
2.脉冲宽度调制（PWM）频率：PWM频率决定了电机控制的精度和稳定性，一般来说，选择具有较高PWM频率的伺服电机可以实现更精准的控制效果。
3.调速范围：伺服电机的调速范围指的是从最低转速到最高转速的比值，较大的调速范围能够满足更广泛的应用需求。
4.效率：电机的效率是指电机输出功率与输入功率之比，高效率的电机能够降低能源消耗和热量排放。
三、适用环境1.温度：伺服电机的工作温度范围应与设备所处环境温度相匹配，一般来说，工作温度范围为-20°C到40°C的伺服电机可以适应大多数应用环境。
2.湿度：对于湿度较高的工作环境，选择具有较高防潮性能的伺服电机。
论FANUC数控机床的伺服设定及调整
论FANUC数控机床的伺服设定及调整进入二十一世纪，数控机床在工业上的应用越来越广泛，我国的数控机床占有量已经排名世界前列。
在众多数控系统中，FANUC数控系统是目前国内也是世界上市场占有率最高的数控系统，虽然FANUC数控系统的可靠性非常高，但是由于目前国内的操作工对数控机床的保养及维修技术不够精通，经常出现对数控机床的误操作或者数据的误删除，从而导致数控设备的故障。
伺服报警是FANCU数控机床常见的报警之一，文章通过对伺服系统原理以及伺服参数设定的讲解让操作者对FANUC伺服系统的设定及调整有个基础的认识，从而可以使操作者能对一些常见的伺服报警进行处理。
标签：FANUC；数控机床；数控维修；伺服参数；伺服调整1 伺服系统基本参数的设置FSSB中文全称为高速串行伺服总线，将CNC控制器和多个伺服放大器通过高速串行伺服总线用一根光缆进行连接，从而提高伺服运行的可靠性。
使用高速串行伺服總线对进给轴进行控制时，需要设定如下的参数：No.1023、No.1905、No.1936、1937、No.14340～14349、No.14376～14391。
设定这些参数的方法有如下3种。
1.1 手动设定1首先设定参数No.1023，从而默认的轴设定完成。
由此就不需要设定参数（No.1905，No.1936、1937，No.14340～14349，No.14376～14391），也不会进行自动设定。
但是此项设定方法设定的参数不完整。
1.2 手动设定2直接输入所有参数（No.1023，No.1905，No.1936、1937，No.14340～14349，No.14376～14391）。
1.3 自动设定进入伺服设定画面，设定轴和放大器的关系，数控系统进行轴设定的自动计算，即自动设定相关参数（No.1023，No.1905，No.1936、1937、No.14340～14349，No.14376～14391）。
2 伺服参数的设置2.1 设定编码器类型和选择设定方式参数1815#5 数控系统是否使用分离型脉冲编码器0：不使用半闭环时1：使用全闭环时参数1902#1 FSSB的设定方式为自动时0：自动设定未完成1：自动设定已完成（1902#O设为0并重启后自动置1）参数1902#0 0：FSSB的设定方式为自动方式1：FSSB的设定方式为手动方式2.2 进入伺服设定画面“伺服设定”页面中各项目含义如下所示。
滚珠丝杆和伺服电机选型
滚珠丝杆和伺服电机的选型摘要：滚珠丝杆传动系统是以滚珠作为滚动体的滚动螺旋传动的一个整体，它的作用是将回转运动转化成直线运动或者相反。
随着伺服电机的发展，滚珠丝杆和伺服电机的结合将广泛应用与数控机床，加工中心，电子设备，仪表仪器等高精度行业中。
文章将通过例子来探讨滚珠丝杆和伺服电机的选型。
关键词：滚珠丝杆；伺服电机现以水平往返使用滚珠丝杆做高速搬运装置和已知条件如表1所示说明滚珠丝杆和伺服电机的选型。
表一：工作台质量m1 550kg工件质量max m2 150kg行程长度 l 1250mm最大速度 vmax 1500mm/s加速时间 t1 0.5s匀速时间 t2 0.36s减速时间 t3 0.5s每分钟行程次数 n无效行程0.1mm定位精度±0.1反复定位精度±0.03mm最小进给量s 0.02mm工作寿命时间t 25000h减速机减速比1导向面的摩擦系数0.01导向面的阻力140n（一）导程精度及轴向间隙的选择为了得出定位精度为±0.1/1300mm，导程精度必须在±0.1/1300mm以上，因此查看滚珠丝杆的精度等级，初选t5（±0.1/1300mm）.（二）轴向间隙（预压）的选择因无效行程在0.1mm以下，而在水平运动，轴向负荷方向变化，所以轴向间隙精度要小于无效行程。
选用精密滚珠丝杆，轴向间隙选用0～0.05mm。
（三）滚珠丝杆轴的选择1．丝杆轴长度：假定螺母长100mm，丝杆末端长度75mm，根据行程1250mm，初选丝杆长度为1550mm。
2．导程选择：马达额定转速为3000min-1，而最高速度为1.5m/s。
所以丝杆的导程为：mm所以丝杆导程必须大于30mm。
初选导程为40mm为了满足最小进给量0.01mm，所以马达每转一圈的最小分辨率必须为：40/0.02=2000p/rev3．丝杆直径的选择：根据以上条件，选择精密滚珠丝杆直径为40mm，导程为40mm。
数控机床常用计算项目与计算方法
目录一、AC主轴伺服电机及变频(biàn pín)调速电机●几个(jǐ ɡè)基本概念（一）主轴电机转速(zhuàn sù)的计算（二）主轴电机额定输出(shūchū)扭矩及最大输出扭矩的计算。
（三）主轴电机恒扭矩转速范围内实际(shíjì)输出功率的计算。
（四）机床主轴额定输出扭矩及最大输出扭矩的计算。
车、铣、钻方式下，主轴及电机所需功率的计算一、AC主轴伺服电机及变频调速电机●基本概念1、电机的功率负载特性：做为一般驱动负载工作的回转电机有以下三种常用的功率负载特性：（1）连续工作制（S1）：是指该电机在额定工作条件和负载条件下允许长时间、不间断的工作。
（2）短时工作制（S2）：是指该电机在规定的短时间内允许超出额定功率进行运转工作，其超载时间优先采用10、30或60分钟等。
（3）断续工作制（S3）：是指该电机应按一定的通、断周期进行工作，以保证电机在大电流、超载情况下不致因电机温度过高，击穿绝源而烧坏。
在S3工作制下工作的电机允许的每一通、断工作周期为10分钟，例FANUC AC主轴电机规定在50%ED率下（S3工作制），其循环时间周期为10分钟（即ON：5min，OFF：5min）。
目前的AC主轴电机有一个重要特性就是允许在S2或S3工作制下运转，其实际就是一种短的工作制电机。
如FANUC的α11型主轴电机的额定连续输出功率为11kw。
S2工作制下的30分钟时间内允许的超载功率为15kw。
因数控机床在实际超载切削时每一次走刀时间很难超出30分钟，故许多机床制造厂在标定其生产的某型机床动力参数时，常用主轴电机的30分钟超载功率做为其样本上标示的主轴电机的主参数。
同样，进行数控机床设计时，设计者亦充分利用好主轴电机的这种特性。
特别需要指出的是，目前多采用的标准型普通变频电机，其仅能在S1工作制下工作，不允许超载使用，因此设计者选用时必须注意。
浅谈在数控机床设计中伺服电机的选取
矩等 于最大转矩减去负载转矩 （ 空载时等于最大转矩减去摩擦 转矩）； 加速转矩应考虑负载惯量与电机惯量 的匹配。 ３ 结构模 型参数的建立 直 流伺服电机 １３ ＬＪ ／≤Ｊ／Ｍ≤１ ． ／２ ２５ 先设定一机械结构模型 ：滚珠丝杠通过轴承与前后支持座装配固 交流伺服电机 ２３ ＬＪ ／≤Ｊ／Ｍ≤２ 定 ，伺 服 电机 通 过 联 轴 器 实 现 与 滚 珠 丝 杠 直 联 ，直 线 运 动 部 件 有 工 作 小惯量直流伺 服电机 ２３ Ｊ Ｊ ／ ￣ Ｉ Ｍ≤１ ＜ Ｊ ． ３
４ 电动 机应 能承 受 频 繁 的启 动 、制动 和 反 转 。 ）
台 和工 件 。 大 惯 量 直 流伺 服 电 机 １ ．￣Ｊ／Ｍ≤１３ ／ ５ ＬＪ ４ ＜ ／
为了满足上述 四点要求 ，对进 给伺服 系统 的执行元件——伺服 电 机也提出了相应的要求 ，它们是 ： １ 电动机在整个转速范围内都能平滑地运转 ，转 矩波动要小 ，特 ） 别在低速时应仍有平稳的速度而无爬行现象。 ２ ）电动机应有一定 的过载能力，以满足低速 、大转矩的要求。 ３ ）为了满足快速响应 的要求 ，电动机必须具有较小 的转动惯量和 大 的堵 转转 矩 、尽 可 能小 的 机 电时 间常 数 和启 动 电 压 。
加 工 性 能 ，在数 控 机 床 设 计 中对 伺 服 进 给 系统 提 出 了 以下 四个 方 面 的 平 方 向 为 例 ，不 切 削 时 ，Ｆ ｌ （ ｆ） 切 削 时 ，Ｆ ｆ＋ （． ｆ＋ｃ ＝ｘ Ｗ＋ｇ ＝ｃ ｌ ９８ ｇ ｆ） ￣ ｗ＋ ｆ
式 中 ｗ—— 工作 台和工件的质量 ，ｋ ；睹——镶条夹紧力 ，Ｎ；ｆ ｇ — 一 １ ）高精度为了保证零件加工质量和提高效率 ，要保证数控机床 的 切削抗 力，Ｎ ｆ 一 刀具切削时的轴 向切削力，Ｎ ＾ ； － ＿ ；ｌ —一 摩擦系数。 在计算 负载转矩 时，有时按工 作台的质量 和摩擦系数算出的转矩 定位精度 和加工精度 。因此 ，在位置控制中要求有高的定位精度 ，如 ５ ｍ、１ １ ｘ ｍ等 ；而在速度控制 中 ，要求有高 的调速精度 、强 的抗 负载 很小 。但 由于镶条 、压板所产生 的摩擦转矩却不可忽略 。其次 ，在 一 些小型机床上 由于滚珠丝杠螺母副 的预 紧、滚珠丝杠的预拉伸 、滚 动 扰动 的能力 ，也即要求静态和动态速降尽可能小 。 ２ ）快响应为了保证轮廓切削形状精度和加工表面粗糙度 ，除了要 接触表面的摩擦引起 的转矩很大 ，而不能忽略 。此外对运动速度、工 求有较高的定位精度外 ，还要求 系统有 良好 的快速 响应特性 ，即要求 作台滑座支承 （ 滚动 、滑动 、静压支承）、运动副表面材料及润滑条件
伺服电机如何进行选型
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。
论FANUC数控机床的伺服设定及调整
论FANUC数控机床的伺服设定及调整作者：徐杰来源：《科技创新与应用》2015年第04期摘要：进入二十一世纪，数控机床在工业上的应用越来越广泛，我国的数控机床占有量已经排名世界前列。
在众多数控系统中，FANUC数控系统是目前国内也是世界上市场占有率最高的数控系统，虽然FANUC数控系统的可靠性非常高，但是由于目前国内的操作工对数控机床的保养及维修技术不够精通，经常出现对数控机床的误操作或者数据的误删除，从而导致数控设备的故障。
伺服报警是FANCU数控机床常见的报警之一，文章通过对伺服系统原理以及伺服参数设定的讲解让操作者对FANUC伺服系统的设定及调整有个基础的认识，从而可以使操作者能对一些常见的伺服报警进行处理。
关键词：FANUC；数控机床；数控维修；伺服参数；伺服调整1 伺服系统基本参数的设置FSSB中文全称为高速串行伺服总线，将CNC控制器和多个伺服放大器通过高速串行伺服总线用一根光缆进行连接，从而提高伺服运行的可靠性。
使用高速串行伺服总线对进给轴进行控制时，需要设定如下的参数：No.1023、No.1905、No.1936、1937、No.14340～14349、No.14376～14391。
设定这些参数的方法有如下3种。
1.1 手动设定1首先设定参数No.1023，从而默认的轴设定完成。
由此就不需要设定参数（No.1905，No.1936、1937，No.14340～14349，No.14376～14391），也不会进行自动设定。
但是此项设定方法设定的参数不完整。
1.2 手动设定2直接输入所有参数（No.1023，No.1905，No.1936、1937，No.14340～14349，No.14376～14391）。
1.3 自动设定进入伺服设定画面，设定轴和放大器的关系，数控系统进行轴设定的自动计算，即自动设定相关参数（No.1023，No.1905，No.1936、1937、No.14340～14349，No.14376～14391）。
伺服电机如何进行选型
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。
各种电机的T-ω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ω(t)，角加速度α(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ω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=ω峰值，最大/ω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。
（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。
_伺服电机选型的原则和注意事项
或 3 000 r/min ） 以内， 都能输出额定转矩， 在额定转速以上为 恒功率输出； （4 ）具有较强的速度过载和转矩过载能力， 最大转矩为 额定转矩的 2～3 倍； （5 ）交流伺服驱动系统为闭环控制， 驱动器可直接对电 机编码器反馈信号进行采样， 内部构成位置环和速度环， 控制 性能更为可靠； （6 ）交流伺服系统的加速性能较好，从静止加速到其额定 转速 3000 r/min 仅需数 ms， 可用于要求快速启停的控制场合[1]。 因此，伺服电机广泛应用于对精度有较高要求的机械设 备， 如印刷设备、 机床和 CNC 数控设备、 装配线和材料夹持自 动生产、 印刷设备、 打浆成纸及网面处理和自动机载系统包装 设备、 纺织设备、 激光加工设备、 机器人、 自动化生产线等对工 艺精度、 加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。
ห้องสมุดไป่ตู้选择了错误的配件， 以下对这几个概念加以澄清。 动态制动器由动态制动电阻组成， 在故障 、 急停 、 电源断 电时通过能耗制动缩短伺服电机的机械进给距离。 再生制动是指伺服电机在减速或停车时将制动产生的能 量通过逆变回路反馈到直流母线， 经阻容回路吸收。 电磁制动是通过机械装置锁住电机的轴。 三者的区别： 1 ）再生制动必须在伺服器正常工作时才起作用， 在故障 、 急停、 电源断电时等情况下无法制动电机。动态制动器和电磁 制动工作时不需电源。 2 ）再生制动的工作是系统自动进行 , 而动态制动器和电 磁制动的工作需外部继电器控制。 3 ）电磁制动一般在 SV OFF 后启动 , 否则可能造成放大 器过载， 动态制动器一般在 SV OFF 或主回路断电后启动,否 则可能造成动态制动电阻过热。 4 ）动态制动和再生制动都是靠伺服电机内部的激磁完成 的， 也就是向旋转方向相反的方向增加电流来实现。 5 ）电磁制动， 也就是常说的抱闸， 是靠外围的直流电源控 制， 常闭， 得电后抱闸打开， 失电即闭合， 属于纯机械摩擦制动。 选择配件的注意事项： 1 ）有些系统如传送装置，升降装置等要求伺服电机能尽 快停车， 而在故障、 急停、 电源断电时伺服器没有再生制动， 无 法对电机减速。同时系统的机械惯量又较大， 这时对动态制动 器的要依据负载的轻重、 电机的工作速度等进行选择。
伺服电机参数资料
电机绕组插座
绕组引线
U
V
W
PE
插座编号
2
3
4
1
编码器插座
信号引线
5V
0V
A+
B+
Z+
A-
B-
Z-
U+
V+
W+
U-
V-
W-
PE
插座编号
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
171
●110/130系列伺服电机安装尺寸：
110系列
130系列
额定转矩(N·m)
2
4
5
6
4
5
6
7.7
10
15
LA
157
187
202
217
164
173
182
196
217
260
LB
55
55
55
55
57
57
57
57
57
57
LC
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
LD
12
12
12
12
14
14
14
14
14
14
LE
95
95
95
95
110
110
110
110
110
110
LF
伺服电机说明书
1、电动机内装有光电编码器，安装时严禁敲打电动机，用户不得自行拆装光电编码器，否则会破坏编码器与电动机绕组的相对位置(零点)，致使电动机无法运行。
2、在正常气候条件下，用500V兆欧表测量电动机对机壳的绝缘电阻，其值不应小于20兆欧。
3、请按本使用说明书所述的电动机与驱动单元的接线方式正确连接，确保保护接地牢固可靠。
4、电动机从零速至最高速空载运行，应无异常噪声和震动，方可投入负载运行。
5、电动机在运行中，切勿接触运转中的电动机轴以及电动机外壳。
6、具有相应资格的人员，才能调整、维护电动机。
7、不得拖拽电线(缆)、电动机轴搬运电动机。
8、用户对本产品的任何改动本公司将不承担任何责任，产品的保修单将因此作废。
产品特点我公司制造的HM系列正弦波型交流永磁同步伺服电动机，采用高性能的稀土永磁材料，具有高转矩惯量比、低速特性好、过载能力强等特点，电机采用380V高压驱动器驱动，构成高性价比的伺服驱动系统，能广泛满足数控机床及相关产业机械的需求。
伺服电机型号规格说明HM - 13 - 06.0 - 020 - A - 1 - 1●选型指南电机型号电机简单参数适配驱动器功率模块型号启动倍数额定转矩额定转速额定电流HM-11-02.0-030-A-□-□2Nm 3000rpm 1.8A 15A 3.00HM-11-04.0-020-A-□-□4Nm 2000rpm 2.5A 15A 3.00HM-11-04.0-025-A-□-□4Nm 2500rpm 3.3A 25A 3.00HM-11-04.0-030-A-□-□4Nm 3000rpm 3.6A 25A 3.00HM-11-06.0-020-A-□-□6Nm 2000rpm 3.5A 25A 3.00HM-11-06.0-025-A-□-□6Nm 2500rpm 5.0A 40A 3.00HM-11-06.0-030-A-□-□6Nm 3000rpm 5.5A 40A 3.00HM-11-08.0-015-A-□-□8Nm 1500rpm 3.6A 25A 3.00HM-11-08.0-020-A-□-□8Nm 2000rpm 5.0A 40A 3.00HM-11-08.0-025-A-□-□8Nm 2500rpm 6.5A 40A 3.00HM-11-08.0-030-A-□-□8Nm 3000rpm 7.2A 40A 2.95HM-11-10.0-015-A-□-□10Nm 1500rpm 4.5A 25A 2.94HM-11-10.0-020-A-□-□10Nm 2000rpm 6.5A 40A 3.00HM-11-10.0-025-A-□-□10Nm 2500rpm 8.3A 40A 2.55HM-13-04.0-020-A-□-□4Nm 2000rpm 2.6A 15A 3.00HM-13-04.0-025-A-□-□4Nm 2500rpm 3.3A 25A 3.00HM-13-04.0-030-A-□-□4Nm 3000rpm 3.6A 25A 3.00HM-13-05.0-020-A-□-□5Nm 2000rpm 3.3A 25A 3.00HM-13-05.0-025-A-□-□5Nm 2500rpm 4.2A 25A 3.00HM-13-05.0-030-A-□-□5Nm 3000rpm 4.5A 25A 2.94HM-13-06.0-020-A-□-□6Nm 2000rpm 3.9A 25A 3.00HM-13-06.0-025-A-□-□6Nm 2500rpm 5.0A 40A 3.00HM-13-06.0-030-A-□-□6Nm 3000rpm 5.4A 40A 3.00HM-13-07.5-020-A-□-□7.5Nm 2000rpm 4.2A 25A 3.00HM-13-07.5-030-A-□-□7.5Nm 3000rpm 6.8A 40A 3.00HM-13-10.0-015-A-□-□10Nm 1500rpm 4.5A 25A 2.94HM-13-10.0-020-A-□-□10Nm 2000rpm 6.5A 40A 3.00HM-13-10.0-025-A-□-□10Nm 2500rpm 8.3A 40A 2.55HM-13-15.0-015-A-□-□15Nm 1500rpm 6.8A 40A 3.00HM-13-20.0-010-A-□-□20Nm 1000rpm 7.0A 40A 3.00HM-18-22.0-010-A-□-□22Nm 1000rpm 7.7A 40A 2.75备注：选型步骤：1、用户首先根据负载情况及机械加工要求，选择合适转矩及转速级别的伺服电机。
伺服电机转速计算公式举例说明
伺服电机转速计算公式举例说明好嘞，以下是为您生成的关于“伺服电机转速计算公式举例说明”的文章：咱今儿就来好好唠唠伺服电机转速的那些事儿。
要说这伺服电机啊，在好多自动化设备里那可都是关键角色。
就像汽车的发动机一样，它的转速直接影响着整个系统的运行效果。
先给您说说这伺服电机转速的计算公式：n = 60f / p × (1 - s) 。
这里面的“n”呢，就是电机的转速；“f”是电源频率；“p”指的是电机的磁极对数；“s”是电机的转差率。
咱举个例子来说明。
比如说有个伺服电机，电源频率是 50Hz，磁极对数是 2，转差率是 0.05 。
那咱就来算算它的转速。
先算磁极对数这部分，2 对磁极，那转一圈就得经过 4 个磁极。
然后电源频率 50Hz ，就是说电流每秒变化 50 次。
所以理论上电机每秒应该转 50×4 = 200 圈。
但别忘了还有转差率 0.05 。
这转差率啥意思呢？就是电机实际转速和理论转速的差值比例。
所以实际转速就得是 200×(1 - 0.05) = 190 转每分钟。
我之前在一个工厂里就碰到过因为没算准伺服电机转速，导致整个生产线出问题的情况。
那是个生产小零件的厂，有台设备上的伺服电机负责精准输送零件。
一开始大家都没太在意转速的计算，觉得差不多就行。
结果呢，这电机转速不稳定，有时候快有时候慢，生产出来的零件好多都不合格。
这可把工人们急坏了，大家都在那琢磨到底是咋回事。
后来一检查，发现就是转速没算对，调整之后，生产线立马就顺溜了，生产的零件那质量也是杠杠的。
再比如说，在一些数控机床里，伺服电机的转速精度要求那是相当高。
要是转速算错了一点点，加工出来的零件尺寸可能就偏差大了，这损失可就大了去了。
所以啊，您可别小瞧这伺服电机转速的计算，算准了那是事半功倍，算不准那麻烦可就大啦！总之，搞清楚伺服电机转速的计算公式，并且能根据实际情况准确计算，对于各种需要精确控制的设备和系统来说，那真是太重要啦！无论是工业生产，还是科研实验，都离不开这准确的计算。
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JL Jm×2.5JM:伺服电机的转动惯量
(3)加速扭矩TA
TA= +TF(Nm)
TA Tmax×0.8Tmax:伺服电机最大扭矩
(4)最大切削扭矩Tc
TC= +TF(Nm)
TC Tms×1.5Tms:伺服电机额定扭矩
(5)连续有效负荷扭矩Trms
Trms= TC (Nm)TC:最大切削扭矩D:最大工作率
Trms TMS×0.8 Tms:伺服电机额定扭矩
(6)最大负荷持续时间tLON
计算超负荷百分比TC/TMS和最大工作率D,从图表上查出伺服电机允许的最大持续时间tMON
tLON tMONtMON:伺服电机允许持续时间
2.快速估算
(1)加速扭矩TA
TA= +TF≈n(JL+JM) (Nm)
TA≈N(千转/min)×(JL+ JM)(10-3Kgm2)
数控机床伺服电机的选择计算
1.选择依据计算
(1)最大速度n
n= × Fg0:g0速率PB:丝杠螺距
Z1:电机侧齿数Z2:丝杠侧齿数
n nmaxnmax:伺服电机最高转速
(2)马达轴上折算负载惯量JL床鞍滑板来自刀架总惯量JT=mT (Kgm2)
马达侧齿轮Z1惯量J1
丝杠侧齿轮Z2惯量J2
丝杠惯量JS= 0.77×103D4L(Kgm2)
(2)直连最大切削扭矩Tc
Tc= +TF≈0.16FZ×PB(Nm)
TC≈0.16FZ(千牛)×PB(毫米)