直线电机仿真软件说明

直线电机选型软件手册

目录

1.0 简介 (1)

2.0 主界面 (1)

2.1 电机参数（Motor parameters） (1)

2.2 应用数据（Application Data） (2)

2.3 运动曲线（Movement Profiles） (3)

2.4 怎样去创建一个运动周期 (5)

2.5 轮廓类型 (6)

3.0 仿真 (8)

3.1 运行仿真 (8)

3.2 解释结果 (10)

3.3 改善结果 (10)

3.4 将轮廓保存到文件中 (11)

3.5 打印仿真报告 (11)

1.0 简介

首先我们非常感谢您抽时间来使用Tecnotion直线电机仿真软件。关于Tecnotion，我们知道为给定的应用挑选合适的直线电机是一项艰巨的任务，其中包含大量的有联系的设计选择。这个软件就是来帮助您尽可能容易地来选择直线电机，它会帮助您选择合适的直线电机，确定使用哪种放大器，以及建立详细的报告包括所有重要的参数和性能图表。使用该软件，您可以省去用手自己计算的时间。

市场上大部分软件只是允许用户输入应用数据，会给出它认为用户所需要的直线电机类型，但我们了解到在实际应用中那些事情却不总那么简单。对于任意给定的应用，可能有多种电机类型能处理任务，但是哪种是最好的选择？这取决于您试图达到什么目的，您是偏重最大速度呢，还是是追求最大效益或者经济效益。

选型软件不知道您的目标，所以我们决定去选择一个迭代的方法来仿真您的驱动任务。在整个过程的任何时间，您可以改变运动轮廓、应用参数和电机类型，软件能在运行中计算出新结果。这样您可以尝试各种场景，然后快速地找到最合适您应用的选型。

我们建议您在进行第一次仿真前完整地阅读此手册，此手册除了说明所有的特点和它们怎样工作，您还能发现很多技巧和诀窍，这些技巧将帮助您理解直线电机的输入和输出，以及怎样最好地将它们使用到您的应用中。

2.0 主界面

您打开软件后您会看到主界面，在这个界面你可以选择您想用在您的仿真中的直线电机、定义运动轮廓、指定应用数据。

2.1 电机参数（Motor parameters）

使用下拉菜单选择您认为适合您应用的电机，根据您需要的峰值推力，参照不同的电机类型，进行评估选择电机。

当您选择了一种电机后，它的最重要规格也会展示出来（下图红色框中所示）。

根据您的应用，您可以选择有铁芯电机（T系列）或者无铁芯电机（U系列）。每个类型对于不同的应用要求都有其特定的优势，对于电机类型的区别，您可以查看产品目录或者咨询上海微敏自控技术有限公司。

2.2 应用数据（Application Data）

在这您可以填写应用数据，每一个应用数据（红色框所示)将会影响您所使用电机运动的动态性能和热性能。

电机连接的散热器的估计温度。如果使用了水冷，这个值应该是水的温度。

电机外壳和散热器之间的热阻，这个值取决于实际应用，一般值如下：

安装到散热器或滑块0.05K/W

空冷0.04K/W

水冷0.02K/W

除了电机本身质量以外的总运动质量。

倾斜角。水平轨道是0度，垂直轨道是90

度。

您预计的应用中摩擦力总量。应考虑到一

切因素，从轴承到电缆链。

您连接到伺服放大器的电源电压。这个值

表示标准的AC电压，把它乘以√2就得到

母线电压。如果电源电压超过了所选电机的

最大允许电压时该框就变红。另外，当母线

电压的90%超过了所给的驱动任务，程序将提醒您。同样，您也可以直接在该框输入母线电压Vdc。

提示：对于某些应用，用两个更小的电机去代替一个大电机也许更实惠或者更具效益。您可以选择较小电机，把您的负载分成两份，然后得到电机性能的一个合理的好的近似。

2.3 运动曲线（Movement Profiles）

在这您可以描述电机在应用中需要运行的运动曲线（下图红色框所示）。

有10种不同的轮廓类型，其中有一个“stop”轮

廓，您可以用它来限定您应用的整个运动曲线。可以

用20个运动轮廓来组成一个运动周期，虽然大部分应用只需要一个或两个轮廓来仿真。

首先，您需要知道仿真产生的结果是以运动周期的一个无限环为基础的，这意味着如果您进行某个轮廓的仿真，程序将告诉您如果轮廓无限循环将会对电机参数的影响。

接着输入每个轮廓不同的参数，这个轮廓类型的参数是特定的，每个轮廓的输入框也许不同。

轮廓类型以及它们适合的场景如下：

t3rd定位运动

tsin2定位运动

m3rd匀速

msin2匀速

a3rd加速斜坡（时间）

asin2加速斜坡（时间）

q3rd加速斜坡（推力）

qsin2加速斜坡（推力）

cons定速

occ摆动轮廓

stop标志着最后轮廓

我们将在“轮廓类型”一节中深入探讨每个轮廓类型。

需要特别注意与运动曲线有关的两个设置：“Max Vdi in Volts”和“Load in Newtons”。

Max Vdi in Volts （最大Vdi ，单位V）

这个参数是可选参数，会影响加加速度（jerk），这反过来会影响所用的母线电压。

请注意正弦平方（sin2）轮廓本质上显示非常低的加加速度值，实际上可以通过限制梯形轮廓的加加速度达到更低值。因此，在大部分应用中选择正弦平方轮廓是更明智的。

当使用梯形加速度曲线轮廓时，最大加加速度相对的会变高。如果您的系统刚性不够不能承受这个加加速度，系统将会共振，这会造成不稳定的控制环。在一些控制器，Vdi是可选调整参数，可用来限制加加速度。

Load in Newtons（负载，单位N）

注意要区分“运动曲线”一节中的“Load in Newtons”和“应用数据”一节中的“Moving Mass”。

“Moving Mass”参数是用来指定您将置换的实际负载的质量，而“Load in Newtons”参数是用来指定施加到应用中的额外的外部力。

这个力可以是任何力，如平衡物的重力，动子上一个弹簧的力。

如果“Load in Newtons”与动子自身的运动方向相反，则它也能是负数。

您需要分别指定运动周期中每个轮廓的“Load in Newtons”值。在下边的平衡物例子中，“Load in Newtons”被施加在整个运动周期中，所以需要给每个轮廓输入同样的值。