AGV直流无刷电机综合选型
AGV拖车电机选择计算表

背驮式AGV小车牵引力及电机选型计算①AGV运行参数圆周率π=重力加速度g=支撑轮滚动阻力系数f=AGV运行坡度角α=AGV车自重G1=AGV车载重G2=AGV动力轮数量(即驱动电机数量)N=驱动轮直径D0=驱动轮静摩擦系数μ=运行速度V=加速时间t=电机输出轴转速n=总效率η=减速机服务系数(电机安全系数)k=主动轮齿数(带轮或链轮)Z主=从动轮齿数(带轮或链轮)Z从=③运行参数计算AGV车总质量m=驱动轮转速n驱=1000V/(π*D)总传动比i总=n电/n驱副传动比i副=n主/n从=Z从/Z主加速度a=V/t④agv行驶阻力计算agv滚动阻力计算(静态力)F f=mg*fagv加速阻力计算(动态力)F j=maagv坡度阻力计算F i=mg*sinαagv行驶阻力(等于AGV所需的牵引力)∑F=F f+F j+F iagv行驶总阻力矩∑M=∑F*R ⑤扭矩与功率计算减速机输出轴转速n j=n驱*i副或n j=n驱*Z从/Z主减速机负载扭矩(单台)T j=∑M/N减速机所需配备电机功率(单台)P j=T j*n j/9550/η或P j=FV/1000/η/N电机额定功率P0=Pj/ηAGV单驱动轮所需牵引力F牵=∑F/N驱动轮所需的正压力Fn=F牵/μ/g电机的转矩可分为两部分计算:1、经启动达到匀速旋转后,克服轴承摩擦阻力转矩T2,T2=F2 R2 (式中F2为摩擦阻力,R2受力点的旋转半径启动转矩T1 ,圆盘由静止到开始匀速旋转所克服的惯性转矩及摩擦力矩T2,T1=F1R1+T2,(式中F1为惯性力计算3.1415939.807m/s20.02f=0.018~0.0201度0.017453293弧度325Kg1100Kg1250mm0.4(聚氨酯轮)150m/min1.25s2250r/min0.851.2530减速电机直接带驱动轮,此项可省略30减速电机直接带驱动轮,此项可省略1425Kg190.985932r/min11.7809725电机输出转速与驱动轮转速之比在没有二级传动情况下,总传动比12m/s2v的单位:m/s279.4995N f:支撑轮滚动阻力系数2850N243.896944N3373.39644N小车牵引力等于行驶阻力421.674555NM R:驱动轮半径190.985932421.674555NM N:驱动电机数量;9.92102345KW T:减速机所需扭矩,单位:NM,n:减速机输出转速,单位:n/min9.92175425KW V:小车的运行速度,单位:m/s F:小车行驶总阻力 ,单位:N 功率11.6717923KW3373.39644N∑F:AGV行驶总阻力 N:驱动轮数量859.94607Kg F=μ*mg摩擦力等于正压力与静摩擦系数的乘积牵擦阻力,R2受力点的旋转半径), F2= f N (式中 f 为轴承滚动摩擦系数,可根据使用轴承的结构查表。
驱动轮直流电机选择计算

驱动轮电机用于驱动AGV 的运转,包含 AGV 的直行及差速转弯。
在选择电机时,我们往常需要计算出电机的额定功率、额定转矩、额定转速等[28] 。
而在驱动电机的参数计算以前第一需要明确AGV 的各项设计要求,如表3-1 所示。
表 3-1 AGV 设计要求设计要求设计参数整车制定重量 m 100kg最大负载 M max 200kg最高行驶速度v m ax 1m / s最大加快度 a m ax 0.5m / s23.1.1电动机的选择1.驱动力与转矩关系AGV 在地面行驶时,轮子与地面接触, AGV 战胜摩擦力向前行驶,电机输出转矩 Tq 为小车供给驱动力。
而 Tq 经减速机减速后获得输出转矩Tt输出至驱动轮,输出转矩 Tt 为:Tt i g Tq式中i g——减速机减速比;Tq ——电机输出转矩;Tt ——输出转矩;——电机轴经减速机到驱动轮的效率。
驱动轮在电机驱动下在地面转动,此时有关于地将形成一个圆周力,而地面对驱动轮也将产生一个等值、反向的力F t,该力即为驱动轮的驱动力[29]。
驱动力为:F t Tt igTqRq Rq式中Rq ——驱动轮的驱动半径。
因为驱动轮一般刚性较好,视其自由半径、静力半径、转动半径三者同样,均为 Rq 。
2.驱动力与阻力计算小车内行驶过程中要战胜各样阻挡力,这些力包含:转动阻力F f、空气阻力F w、坡度阻力 F r、加快度阻力 F j。
这些阻力均由驱动力F t来战胜,所以:F t F f F w F r F j(1)转动阻力 F f转动阻力在AGV 行驶过程中,主要由车轮轴承阻力以及车轮与道路的转动摩擦阻力所构成,F f大小为:Ff FfzFfg式中F fz——车轮与轴承间阻力;F fg——车轮与道路的转动摩擦阻力。
此中,车轮轴承阻力 F fz为:d / 2 d 0.015 48F fz P P1000 3.6ND / 2 D 200式中P ——车轮与地面间的压力, AGV设计中,小车自重 m 为 100kg,最大载重量 M m ax为200kg,所以最大整车重量为300kg,一般状况下, AGV前行过程中,有三轮同时着地,知足三点决定一平面的规则,各轮的压力为P=1000N[30];d ——车轮轴直径,驱动轮在本次设计中选择 8 寸的工业车轮,即d=48mm;D——车轮直径,查文件 [40] 可知,驱动轮在本次设计中选择 8 寸的工业车轮,即 D=200mm;μ——车轮轴承摩擦因数,优秀的沥青或混凝土路面摩擦阻力系数为—,μ=。
AGV设计电机选择计算

AGV设计电机选择计算篇一:AGV小车设计系统结构设计以及动力学建模型内容提要:设计了一辆前后轮分独立驱动的小车,后轮用步进电机驱动,实现动力源,前轮由私服电机驱动,实现转向。
并建立其动力学方程。
AGV系统结构设置所设计的AGV小车的模型如图所示。
小车采用前后轮独立驱动的模式,后轮由电机带动齿轮传动,给与合适的动力源。
前轮有电机带动直推轴焊接横轴来实现转向。
四轮结构与三轮结构相比有较大的负载能力和平稳性。
1. 蓄电池组2. 伺服交流电动机3. 激光扫描仪4. 车载控制器5. 无线通讯装置6. 伺服交流电动机7. 减速器8. 驱动车轮图 AGV小车的模型图由于采用了两轮独立驱动差速转动的方式,因此两个驱动车轮的速度的同步性成,成为车辆稳定运行的一个重要指标。
鉴于此,齿轮减速结构与车轮通过柔性连轴器来连接。
AGV小车的动力学建模自从 A G V问世以来,人们在自动导引车的控制过程中一般满足于基于运动学的控制模型,而很少有人进行基于动力学的控制设计等方面的内容。
事实表明,根据AGV车体动力学模型,可以得到直接的电机输入与行走、导向车轮转速的非线性的耦合关系,将对指导车体机械结构设计、路径规划以及合理的路径跟踪控制规律设计有重要而且深远的意义。
由于 A G V在实际问题中有较严格地面要求的环境中运动,车速较低,限定了加速度的问题,而不会发生明显的车体“上跳”运动的现象出现,故可以在二维空间来研究其动力学模型。
现以我以后轮为电机带动齿轮来实现动力驱动的方式传达力矩,前轮则为由电机直接带动轴的转动从而达到转动的方式来实现转向的AGV为例建立动力学模型。
AGV由车体、蓄电池和充电系统、驱动装置、转向装置、精确停车装置、车上控制器、通信装置、信息采样子系统、超声探障保护子系统、移载装置和车体方位计算子系统等等组成。
“智能”较高的AGV都有车上控制器,它类似于机器人控制器,用以对AGV进行监控。
控制器计算机通过通信系统从地面站接受指令并报告自己的状态。
伺服电机选型指南

■选用重点
因 AC 小型标准电动机、步进电动机的特性各自不同,选用时需注 意下述几个重点(确认项目) 。
●AC 小型标准电动机
q 转速的负载变动 感应电动机、可逆电动机依据负载转矩不同,其转速会发生几个 百分比的变化。 必须在因负载产生的变动为前提下选用。 w 额定时间 即使是输出效率同样的电动机,因电动机规格不同,则连续额定 · 短时间额定也各不相同。应依据驱动时间(模式)来选用。 e 减速机的容许负载惯性惯量 使用减速机,执行瞬时停止(制动器等)或是频繁的断续运行、 瞬时正反运行等时,因负载的惯性惯量过大时,可能造成减速机 的损坏, 因此选用时必须选在减速机的容许负载惯性惯量以下。 (参 阅 A-9 页)
HD
◇中空圆柱体的惯性惯量
Jx =
1 L m (D12+D22) = [kg · m2] (D14-D24) 8 32 1 L2 D12+D22 Jy = m + [kg · m2] ( ) 4 3 4
D1 x D2
o
!0
选用计算
e
关于 使用寿命
y
FA m
L
AC 小型 标准电动机
◇不通过重心的轴的惯性惯量 ◇金属线 · 皮带驱动 齿条 · 齿轮驱动
D1 x
◇滚珠螺杆驱动
TL = (
0F0PB FPB 1 + ) × [N · m] i 2 2
u
i
q
w
F
F =FA+mg (sin + cos )[N]
直接耦合 FA m
FA
y
机器人设计中的电机选择指南

机器人设计中的电机选择指南
机器人执行特定的、精确定义的任务,比如流水线作业,手术援助,仓库发货/检索,甚至还有矿井清理。
当前的机器人可以同时处理高度重复的任务和复杂的功能,比如需要具备方向和行动上(图1)的灵活性。
随着技术的改进,速度和灵活性在提升,成本也有所下降,人们的接受程度也在增加。
目前已接近行业中的拐点,即机器人的成本效益比人工劳力更好。
此外,机器视觉、计算能力和网络方面的进步促使机器人获得了更广泛的应用。
图1:目前人们也经在许多应用中采用机器人,覆盖小到小型拾放机以及大到大型汽车自动组装生产线(包括抬取、安置、安装甚至焊接部件与子组件)(来源:IStockPhoto)。
新能源汽车驱动电机分类选型、优缺点和技术发展路线解析

新能源汽车驱动电机分类选型、优缺点和技术发展路线解析新能源汽车驱动电机主要分为三类:直流无刷电机(BLDC)、感应电机和永磁同步电机(PMSM)。
1. 直流无刷电机:直流无刷电机采用稀土磁材料,具有体积小、功率密度高、启动转矩大等优点。
它的控制简单、成本较低,适用于小型和中型的电动汽车。
但直流无刷电机存在换向损耗、转速范围局限等问题,且转矩-速度特性难以控制。
2. 感应电机:感应电机具有结构简单、可靠性高的特点。
它采用感应转子,没有永磁体,无需传感器,维护成本低。
感应电机适用于大型电动汽车,但在低转速和高转速区域有不理想的性能,且对电机控制要求较高。
3. 永磁同步电机:永磁同步电机采用永磁体作为励磁源,具有高效率、高能量密度和大启动转矩等优点。
它的控制复杂,需要较高的电机控制算法和精确的转子位置传感器。
永磁同步电机适用于中型和大型电动汽车,但永磁体的价格较高,且在高温环境下容易磁化损耗。
不同类型的驱动电机在优缺点和技术发展路线上有所不同:- 直流无刷电机的优点是体积小、功率密度高,但其换向损耗较大,转速范围相对有限。
- 感应电机的优点是结构简单、可靠性高,但在低速和高速性能不理想,电机控制要求较高。
- 永磁同步电机的优点是高效率、高能量密度和大启动转矩,但缺点是控制复杂,需要较高的电机控制算法和精确的转子位置传感器。
在技术发展路线上,目前的趋势是发展高效、轻量化的驱动电机,提高电机的功率密度,同时降低成本。
同时,新材料和新工艺的开发也是一个重要方向,以提高电机的热稳定性和可靠性。
此外,电机控制算法和系统集成技术的不断提升也是未来的发展方向,以实现更精确和高效的电机控制。
总体而言,新能源汽车驱动电机的发展主要集中在提高性能、降低成本和提高可靠性方面。
电机选型报告

电机选型报告一、概述对于机器人行走用的电机,要求是比较高的,不是一般的电机可以胜任的。
对于其的选择,我们应该考虑到以下几点:考虑电机的转动稳定度,即要能很好的锁定其转动角速度,这样对于控制机器人的行走就可以从动力上得到了第一步的控制,所以需要考虑电机转动时的线性平稳度的问题。
这样我们就得用闭环工作的电机,例如:直流伺服电机,直流无刷伺服电机,交流伺服电机,普通无刷电机,步进电机等。
●考虑电机的转速,要考虑机器人的最高行走速度和低速的精确对准问题。
●考虑机器人提速快慢的问题,即电机的扭矩和轮子直径的问题。
●考虑机器人供电的问题。
●考虑到电机在机器人上安装的问题。
●考虑对电机控制实现的容易程度的问题。
●考虑到对电机及其部件的维护和维修问题。
综合上述,我们首选应当是伺服电机,当然考虑到供电,我们应当选择24V以下直流供电的直流伺服电机或直流无刷伺服电机。
虽然步进电机可以有很好的精度,但是步进电机的扭矩太小,不适合做机器人的行走电机。
普通无刷电机虽然也可以是闭环的,但是其工作时对角速度的锁定能力是远远不能满足我们的需要的,因为他只有三个霍尔传感器用于检测其转子的位置(转速检测)。
所以我们的选择就定位在直流伺服电机或直流无刷伺服电机。
二、电机的参数估算1、供电电压DC-24V我们前几届机器人比赛中使用的电源电压都是DC24V,所选的许多零部件也是DC24V供电的,为了能把他们用上去,所以我们今年也依然选用DC24V供电。
电压高一些也有一定的好处的,就是对较大功率的部件的供电电流在相同功率下会小一些,例如:理想情况下240W的电机在24供电时是10A,而12V供电则需要20A,这使得电机的控制器的效率和负载承受能力都大为下降,可靠性也有所降低。
2、电机的输出转速 250~400RPM这个要从机器人的行走速度上来考虑,首先我们考虑到常用的轮子尺寸在直径150mm,而我们的机器人最高速度约需要运行在2m/s~3m/s之间。
AGV驱动电机选型计算公式

单位AGV运行参数圆周率π重力加速度g m/s^2支撑轮滚动阻力系数f AGV运行坡度角α度AGV车自重G1kg AGV车载重GkgAGV动力轮数量(即驱动电机数量)N 驱动轮直径D mm 驱动轮静摩擦系数μ运行速度V m/s 加速时间t s 电机输出轴转速n 总效率η减速机服务系数(电机安全系数)k 传动比i运行参数计算AGV车总质量mkg 驱动轮转速n=1000V/(π*D)*60rpm 总传动比i 加速度a=V/t m/s^2加速距离s=V*V/2a m agv行驶阻力计算agv滚动阻力计算(静态力)Ff=mg*f N agv加速阻力计算(动态力)Fj=ma N agv坡度阻力计算Fi=mg*sin αN agv行驶阻力(等于AGV所需的牵引力)∑F=Ffji N agv行驶总阻力矩∑M=∑F*R Nm 扭矩与功率计算减速机输出轴转速njrpm 减速机负载扭矩(单台)Tj=∑M/N Mm 电机输出扭矩(单台)T=Tj/NMm 减速机所需配备电机功率(单台)Pj=Tj*nj/9550/η 或Pj=FV/1000/η/N kW 电机额定功率P0=Pj/ηkW 单驱动轮所需牵引力F牵=∑F/N N 驱动轮所需的正压力Fn=F牵/μ/g kg 电机输出轴转速n rpm 电机输出扭矩Nm 在D 列填入选型参数以下自动计算,勿修改,选中相应结果框可在顶上输入栏看到公式数据3.149.810.021.00150.002850.004.00200.000.402.0010.000.851.2515.003000.00190.9915.000.2010.00588.42600.00513.471701.89170.19190.9942.5510.641.001.18425.47108.462864.793.34。
2直流无刷减速电机的选择

1. 电机的种类与性能分析1.1 、直流电动机有刷直流电动机的主要优点是控制简单、技术成熟。
具有交流电机不可比拟的优良控制特性。
在早期开发的电动汽车上多采用直流电动机,即使到现在,还有一些电动汽车上仍使用直流电动机来驱动。
但由于存在电刷和机械换向器,不但限制了电机过载能力与速度的进一步提高,而且如果长时间运行,势必要经常维护和更换电刷和换向器。
另外,由于损耗存在于转子上,使得散热困难,限制了电机转矩质量比的进一步提高。
鉴于直流电动机存在以上缺陷,在新研制的电动汽车上已基本不采用直流电动机1.2、交流三相感应电动机交流三相感应电动机的基本性能交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机。
其定子和转子采用硅钢片叠压而定子之间没有相互接触的滑环、换向器等部件。
结构简单,运行可靠,经久耐用。
交流感应电动机的功率覆盖面很宽广,转速达到12000〜15000r/min。
可采用空气冷却或液体冷却方式,冷却自由度高。
对环境的适应性好,并能够实现再生反馈制动。
与同样功率的直流电动机相比较,效率较高,质量减轻一半左右,价格便宜,维修方便。
1.3、永磁无刷直流电动机永磁无刷直流电动机的基本性能永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。
它的最大特点就是具有直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触结构。
加之,它采用永磁体转子,没有励磁损耗:发热的电枢绕组又装在外面的定子上,散热容易,因此,永磁无刷直流电动机没有换向火花,没有无线电干扰,寿命长,运行可靠,维修简便。
此外,它的转速不受机械换向的限制,如果采用空气轴承或磁悬浮轴承,可以在每分钟高达几十万转运行。
永磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密度和更高的效率,在电动汽车中有着很好的应用前景。
永磁无刷直流电动机的不足永磁无刷直流电动机受到永磁材料工艺的影响和限制,使得永磁无刷直流电动机的功率范围较小,最大功率仅几十千瓦。
永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时,其导磁性能可能会下降或发生退磁现象,将降低永磁电动机的性能,严重时还会损坏电动机,在使用中必须严格控制,使其不发生过载。
(完整版)AGV设计电机选择计算

驱动系统部件的选择与校核AGV的驱动系统主要由驱动电源、电机和减速装置组成。
电机的性能参数及减速装置的规格型号的确定直接决定整车的动力性,即车辆的运动速度和驱动力直接决定整车的动力特性。
因此电机必须通过详细计算进行选择,现在很多电机直接与减速装置组合在一起构成减速电机,为我们的设计带来了很大的方便,并且能使AGV的驱动系统简单化,结构小型化,此外性价比也比较高,因此此次设计直接选择减速电机作为驱动源。
1电机种类的选择与AGV相关参数自动引导车是电动车的一种,而电机是电动车的驱动源,提供给整车提供动力。
目前最常用的电动车辆驱动系统有以下三种:第一种是直流电机驱动系统,20世纪90年代前的电动汽车几乎全是直流电机驱动的。
直流电机木身效率低,体积和质量大,换向器和电刷限制了它转速的提高,一般其最高转速为6000-8000r/min。
但出于其缺点目前除了小型车外,电动车很少采用直流电机驱动系统。
第二种是感应电机交流驱动系统。
该系统是20世纪90年代发展起来的新技术,目前尚处于发展完善阶段。
电机一般采用转子鼠笼结构的三相交流感应电动机。
电机控制器采用矢量控制的变频调速方式。
其具有效率高、体积小、质量小、结构简单,免维护、易于冷却和寿命长等优点,该系统调速范围宽,而且能实现低速恒转矩,高速恒功率运转,但交流电机控制器成本较高。
目前,世界上众多著名的电动汽车中,多数采用感应电机交流驱动系统。
第三种是永磁同步电机交流驱动系统,其中永磁同步电机包括无刷直流电机和三相永磁同步电机,而永磁同步电机和无刷直流电机相比,永磁同步电机交流驱动系统的效率较高,体积最小,质量最小,也无直流电机的换向器和电刷等缺点。
但该类驱动系统永磁材料成本较高,只在小功率的电动汽车中得到一定的应用。
但永磁同步电机是最有希望的高性能电机,是电动汽车电机的发展方向。
出于直流电机本身具有控制系统简单,调速方便,不需逆变装置等优点,并且本次毕业设计的AGV运行速度低,功率也不高,因此,采用直流电机(包含减速装置)作为驱动系统的动力源足够满足此次AGV设计,并且性价比优越。
节能减排电机的选择-直流无刷电机及综合汇编

节能减排电机的选择-直流无刷电机东方马达中国总公司朱华摘要:当今的国内工控业界人士,对于马达通常有这样一种观点:低端马达使用AC异步交流电机,高端马达采用伺服电机。
实际上国内的马达应用存在一种跳级现象,即从AC异步交流电机直接跳到了伺服电机,而中间的直流无刷电机往往被人们忽略掉。
无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性,同时也是频率变化的装置,所以又名直流变频,国际通用名词为BLDC。
直流无刷电机的特有的高效率、低发热等特性和优点,正切合了国家的节能减排的要求。
通过与其他电机的一些比较,我们可以更加直观的看出这些特性,进而方便工程师在选用电机的时候选择最适合的电机而不是最贵的电机。
关键词:无刷直流电机节能减排伺服电机AGV1 无刷直流电动机的发展演变及在国内工控业界的应用现状在国外,电机大致沿着AC交流异步电机—→直流无刷电机—→步进电机—→伺服电机这样的演变流程在发展。
因此对于各种电机的特性,国外的工程师往往比较了解,电机的采用主要根据最适合现场的标准来选择。
我国的工业自动化,在改革开放后飞速发展起来。
在90年代,伺服电机就已经被引入国内,广大的工控人士得以直接接触到了电机的最高端类型伺服电机。
而在改革开发之前,我国工控业界马达使用类型较为单一,绝大部分的工程师都只知道和使用AC交流异步电机。
中间类型的步进电机和直流无刷电机还没有来得及接触就应用到了伺服电机,马达的中间类型存在着一定的真空段,我们称这种现象叫做跳级。
而实际应用中,很多场合使用直流无刷电机不仅成本下降较多,而且效果还不错,控制也相对伺服电机简单。
提到直流无刷电机,那么就不得不提直流有刷电机。
这里的“刷”实际上就是指“碳刷”,最早的直流电机都是带有“碳刷”的。
碳刷是直流有刷电机中的关键性部件,主要起到电流的换向作用。
然而其缺点也是较为突出:碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉,因此除了会造成组件损坏之外,使用场合也受到限制。
而且碳刷存在磨耗问题,需要定期的更新碳刷,维护不方便。
无刷电机选型计算方法

无刷电机选型计算方法无刷电机选型呢,功率是个很关键的考量因素。
你得先大概知道自己要用这个电机干啥,要是用来带个小风扇转一转,那和用来驱动一辆小车所需要的功率肯定不一样。
一般来说呢,你要根据负载的情况来估算功率。
比如说你知道负载的扭矩要求,还有转速要求,那就可以用公式来计算功率啦。
功率等于扭矩乘以转速再除以一个常数哦,这个常数一般是9550(在国际单位制下)。
就像是你要给一个很懒的小动物搭个小房子,你得知道这个小动物有多重(类似扭矩),然后它想以多快的速度进出房子(类似转速),这样你就能算出大概需要多少力气(功率)来搭建这个房子啦。
再说说扭矩这方面。
你得考虑负载启动时候的扭矩,还有正常运行时候的扭矩。
有些负载启动的时候就像个小懒虫,需要很大的力气(扭矩)才能让它动起来,但是动起来之后就比较轻松了。
那这时候你选无刷电机就得按照启动扭矩来选,不然电机可能就带不动这个负载啦。
比如说你要启动一个装满东西的小推车,一开始推动它得使很大劲儿,这就是启动扭矩的概念呢。
转速也不能忽视呀。
你要明确你的负载需要电机以多快的速度来运转。
要是你的设备就像个慢悠悠的小蜗牛,不需要电机转得很快,那你就不能选个转速超级高的无刷电机,不然就浪费啦。
就像你给小蜗牛配个火箭的速度,完全没必要嘛。
还有电压这个因素哦。
不同的电压下,无刷电机的性能也不一样呢。
如果你的供电系统是固定电压的,那你就得根据这个电压来选择合适的无刷电机。
要是电压不匹配,电机可能就不能正常工作啦,就像你给一个需要吃甜食的小娃娃喂了苦药,它肯定不乐意,电机也会闹脾气不工作的哟。
另外呢,电机的尺寸和重量有时候也很重要。
如果你的设备空间很小,就像个小盒子一样,那你肯定不能选个特别大的无刷电机塞进去。
而且如果是用在一些对重量有要求的地方,比如小型飞行器上,你就得找个又小又轻但又能满足动力需求的无刷电机啦。
总之呢,无刷电机选型计算就是要综合考虑这些因素,就像给不同的小伙伴找合适的衣服一样,要考虑身材(尺寸重量)、喜好(转速)、力气(扭矩)、能量(功率)还有吃的东西(电压),这样才能选到最适合的无刷电机呢。
agv选型 应用标准

AGV选型与应用标准一、引言随着物流行业的发展,自动化搬运设备在仓储、生产线等场景中的应用越来越广泛。
AGV(自动导引小车)作为一种自动化搬运设备,具有自主导航、高效搬运、灵活性高等优点,因此被广泛应用于各个领域。
本文将从AGV类型与特点、应用需求与任务、导航与定位技术、搬运能力与负载、通信与协作功能、安全防护与稳定性、成本与维护考虑、技术支持与售后服务等方面,对AGV的选型与应用标准进行详细阐述。
二、AGV类型与特点AGV根据不同的导航方式可以分为以下几种类型:激光导航AGV、磁导航AGV、视觉导航AGV等。
不同类型的AGV具有不同的特点和应用场景。
1.激光导航AGV:采用激光雷达进行环境感知和定位,具有定位精度高、导航稳定等特点,适用于大型仓库、生产线等对精度要求较高的场景。
2.磁导航AGV:通过铺设磁条或磁钉进行路径规划,具有成本低、维护方便等特点,适用于中小型仓库、生产线等对精度要求不高的场景。
3.视觉导航AGV:采用摄像头进行环境感知和定位,具有灵活性高、适用范围广等特点,适用于不同类型的环境和任务。
三、应用需求与任务在选择AGV时,需要考虑以下应用需求与任务:1.搬运距离和路线:根据实际需求确定AGV的搬运距离和路线,确保其能够高效地完成搬运任务。
2.搬运负载:根据实际需求确定AGV的搬运负载,包括货物重量、尺寸等,以确保其能够满足生产线的需求。
3.任务复杂度:根据实际需求确定AGV的任务复杂度,包括是否需要多台AGV协同作业、是否需要与其他设备进行通信等。
四、导航与定位技术在选择AGV时,需要考虑以下导航与定位技术:1.激光雷达:激光雷达是激光导航AGV的核心部件,其精度和稳定性直接影响到AGV的导航性能。
选择高质量的激光雷达可以提高AGV的定位精度和稳定性。
2.磁条或磁钉:磁导航AGV通过铺设磁条或磁钉进行路径规划,因此需要选择质量好的磁条或磁钉以确保导航的稳定性。
3.摄像头:视觉导航AGV通过摄像头进行环境感知和定位,因此需要选择高清摄像头以获得更好的视觉效果和定位精度。
AGV拖车电机选择计算表

背驮式AGV小车牵引力及电机选型计算①AGV运行参数圆周率π=重力加速度g=支撑轮滚动阻力系数f=AGV运行坡度角α=AGV车自重G1=AGV车载重G2=AGV动力轮数量(即驱动电机数量)N=驱动轮直径D0=驱动轮静摩擦系数μ=运行速度V=加速时间t=电机输出轴转速n=总效率η=减速机服务系数(电机安全系数)k=主动轮齿数(带轮或链轮)Z主=从动轮齿数(带轮或链轮)Z从=③运行参数计算AGV车总质量m=驱动轮转速n驱=1000V/(π*D)总传动比i总=n电/n驱副传动比i副=n主/n从=Z从/Z主加速度a=V/t④agv行驶阻力计算agv滚动阻力计算(静态力)F f=mg*fagv加速阻力计算(动态力)F j=maagv坡度阻力计算F i=mg*sinαagv行驶阻力(等于AGV所需的牵引力)∑F=F f+F j+F iagv行驶总阻力矩∑M=∑F*R ⑤扭矩与功率计算减速机输出轴转速n j=n驱*i副或n j=n驱*Z从/Z主减速机负载扭矩(单台)T j=∑M/N减速机所需配备电机功率(单台)P j=T j*n j/9550/η或P j=FV/1000/η/N电机额定功率P0=Pj/ηAGV单驱动轮所需牵引力F牵=∑F/N驱动轮所需的正压力Fn=F牵/μ/g电机的转矩可分为两部分计算:1、经启动达到匀速旋转后,克服轴承摩擦阻力转矩T2,T2=F2 R2 (式中F2为摩擦阻力,R2受力点的旋转半径启动转矩T1 ,圆盘由静止到开始匀速旋转所克服的惯性转矩及摩擦力矩T2,T1=F1R1+T2,(式中F1为惯性力计算3.1415939.807m/s20.02f=0.018~0.0201度0.017453293弧度100Kg1000Kg2125mm0.4(聚氨酯轮)30m/min1.5s2500r/min0.851.2530减速电机直接带驱动轮,此项可省略30减速电机直接带驱动轮,此项可省略1100Kg76.3943727r/min32.7249235电机输出转速与驱动轮转速之比在没有二级传动情况下,总传动比10.33333333m/s2v的单位:m/s215.754N f:支撑轮滚动阻力系数366.666667N188.271325N770.691992N小车牵引力等于行驶阻力48.1682495NM R:驱动轮半径76.394372724.0841247NM N:驱动电机数量;0.22665742KW T:减速机所需扭矩,单位:NM,n:减速机输出转速,单位:n/min0.22667412KW V:小车的运行速度,单位:m/s F:小车行驶总阻力 ,单位:N 功率0.26665579KW385.345996N∑F:AGV行驶总阻力 N:驱动轮数量98.232384Kg F=μ*mg摩擦力等于正压力与静摩擦系数的乘积牵擦阻力,R2受力点的旋转半径), F2= f N (式中 f 为轴承滚动摩擦系数,可根据使用轴承的结构查表。
AGV设计电机选择计算

AGV设计电机选择计算驱动系统部件的选择与校核AGV的驱动系统主要由驱动电源、电机和减速装置组成。
电机的性能参数及减速装置的规格型号的确定直接决定整车的动力性,即车辆的运动速度和驱动力直接决定整车的动力特性。
因此电机必须通过详细计算进行选择,现在很多电机直接与减速装置组合在一起构成减速电机,为我们的设计带来了很大的方便,并且能使AGV的驱动系统简单化,结构小型化,此外性价比也比较高,因此此次设计直接选择减速电机作为驱动源。
1电机种类的选择与AGV相关参数自动引导车是电动车的一种,而电机是电动车的驱动源,提供给整车提供动力。
目前最常用的电动车辆驱动系统有以下三种: 第一种是直流电机驱动系统,20世纪90年代前的电动汽车几乎全是直流电机驱动的。
直流电机木身效率低,体积和质量大,换向器和电刷限制了它转速的提高,一般其最高转速为6000-8000r/min。
但出于其缺点目前除了小型车外,电动车很少采用直流电机驱动系统。
第二种是感应电机交流驱动系统。
该系统是20世纪90年代发展起来的新技术,目前尚处于发展完善阶段。
电机一般采用转子鼠笼结构的三相交流感应电动机。
电机控制器采用矢量控制的变频调速方式。
其具有效率高、体积小、质量小、结构简单,免维护、易于冷却和寿命长等优点,该系统调速范围宽,而且能实现低速恒转矩,高速恒功率运转,但交流电机控制器成本较高。
目前,世界上众多著名的电动汽车中,多数采用感应电机交流驱动系统。
第三种是永磁同步电机交流驱动系统,其中永磁同步电机包括无刷直流电机和三相永磁同步电机,而永磁同步电机和无刷直流电机相比,永磁同步电机交流驱动系统的效率较高,体积最小,质量最小,也无直流电机的换向器和电刷等缺点。
但该类驱动系统永磁材料成本较高,只在小功率的电动汽车中得到一定的应用。
但永磁同步电机是最有希望的高性能电机,是电动汽车电机的发展方向。
出于直流电机本身具有控制系统简单,调速方便,不需逆变装置等优点,并且本次毕业设计的AGV运行速度低,功率也不高,因此,采用直流电机(包含减速装置)作为驱动系统的动力源足够满足此次AGV设计,并且性价比优越。
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AGV直流无刷电机选型分析
AGV直流无刷电机选型对于AGV的研发来说至关重要,那如何能够恰到好处的选择电机的功率、电机的减速比、笔者分享以下经验可供参考。
电机经减速机、传动链条之后所提供的最大扭矩如果小于克服负载所产生的摩擦力:在这种情况下电机将持续处于过载状态,可能出现减速机滑丝或者电机烧坏的现象,这种情况可能不会立即出现,但时间久了类似的故障不可避免,尤其是减速机滑丝的过程它是个缓慢的过程,减速机一旦滑丝电机必将报废。
电机经减速机、传动链条之后所提供的最大扭矩如果远远大于克服负载所产生的摩擦力:这种情况的下,电机属于资源浪费,电机未能充分的利用且推高了不必要的成本支出,这种情况也是不可接受的。
电机选型分析:
所选的电机及减速机首先要能够提供足够的扭矩来克服AGV最大负载时所产生的摩擦力,其次电机的转速经减速机后所能输出的速度能够达到研发人员对AGV最大速度的要求。
以下的参数是需要综合来考虑的:
1、电机功率
2、电机减速比
3、链条的传动比
4、驱动轮的直径
5、AGV要求的最大速度
举例说明:
客户要求:单驱动(2个直流无刷电机)、单向移动、负载300KG、要求达到的最大速度为
30m/min。
电机转速:电机全速运行时电机的转速。
额定扭矩:电机启动后稳定运行时所能提供的扭矩。
启动扭矩:电机启动瞬间所能提供的最大扭矩。
减速机减速比:减速机减速比,经过减速机后电机速度降低“减速比倍”,输出扭矩增大“减速比倍”。
驱动轮直径:驱动单元驱动轮的直径。
链条传动比:主链轮和从链轮的齿轮数比。
推算过程:
100W 电机额定扭矩0.33NM,配20B的减速箱后输出扭矩能到到0.33(额定扭矩)×20(减速比)=6.6NM。
经过主齿轮和从链轮减速比1:1.6 后,轮子的输出扭矩可以达到6.6×1.6=10.56NM.
轮子的牵引力F=轮子的力矩/轮子的半径。
所以轮子的牵引力=10.56/0.065=162.5N。
差速驱动有2 个电机所有它能提供的牵引力是162.5×2=324N。
400KG 的负载(车身加货物)所需要的牵引力大概是250N。
3000r/min 经过20B 的减速比后速度是150r/min。
电机链轮与电机轴同角速度(150r/min),轮子齿轮和轮子同角速度,电机链轮和轮子链轮减速比是1:1.6,所以轮子的角速度是150/1.6=93.75r/min
所以轮子的线速度应该是:2×3.14×0.065×93.75 = 38.315m/min
所以电机型号应选择台湾泰映9B100PD-D,减速机型号应选择台湾泰映9D20。
注意事项:
1、很多国产电机的实际输出功率大幅小于其所标明的额定功率,这个需要严格的测试,否则按
照标明的额定功率算会有比较大的问题。
例如某国产电机额定功率为200W,但经过我们的实际测算其输出功率大概在120W左右。
2、AGV的负载分直接负载和间接负载两种,直接负载是指重物直接放置在AGV上,间接负载
是指重物放在类似于料车的装置上,由AGV牵引该料车。
很多人认为直接负载和间接负载对扭矩要求不一样,前者要求的扭矩更大,这实际上是一个误区,要实现AGV的平稳运行,两者的要求均是克服负载所产生的滚动摩擦力,f=uF N ,在同一地面滚动摩擦因素u一定,正压力F N = mg,负载质量相同,正压力F N 相同,所以滚动摩擦力f也相同。
但直接负载对AGV整个机构及AGV的车轮要求更高,当然也有可能因为AGV机构因素或者车轮因素导致滚动摩擦因素u增大的现象。
3、负载所需牵引力的测算:
可采用4轮的料车,将已知质量的重物放在4轮料车上,用测力计拉动料车平稳运行,记录其平稳运行时所需的牵引力。
然后该牵引力可以通过电机扭矩、减速比、链条传动比及轮子的半径等数据算出。
4、测算时需要考虑电机的效率,保守估计电机的效率在70%左右,效率因电机而异。
上述分析解释权由深圳市兴颂科技有限公司所有,个人意见不当之处欢迎批评指正。