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伺服电机摆闸选型(伺服电机选型计算图解)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-29 19:25   点击:116  编辑:admin   手机版

1. 伺服电机选型计算图解

每种型号电机的规格项内均有额定转矩、最大转矩及电机惯量等参数,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;运动条件与电机输出功率无直接关系,但是一般电机输出功率越高,相对输出转矩也会越高。 因此,不但机构重量会影响电机的选用,运动条件也会改变电机的选用。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最计算公式,计算出机构的负载惯量。 (3)依据负载惯量与电机惯量选出适当的假选定电机规格。 (4)结合初选的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、运行效率计算出负载转矩。 (6)初选电机的最大输出转矩必须大于加速转矩加负载转矩;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。 (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)初选电机的额定转矩必须大于连续瞬时转矩,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。

2. 伺服电机参数详解

伺服驱动器的速度参数有两种设置方法,第一就是我们在设定如上位机plc的时候可以设定或调用它的速度穿速来修改他的速度值,第二,在驱动器的参数设置里面设定速度,这个参数的速度值就可以设定它的速度

3. 伺服电机参数计算

确定运转模式。 (加减速时间、匀速时间、停止时间、循环时间、移动距离)

运转模式对电机的容量选择影响很大,加减速时间、停止时间尽量取大,就可以选择小容量电机9 h* p! W) T2 U

3.计算负载惯量J和惯量比(x〖10〗^(-4)kg.m^2)。 根据结构形式计算惯量比。 负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 单位(x〖10〗^(-4)kg.m^2)1 |1 g8 {" R; ?' x& g" H$ l" x

计算负载惯量后预选电机,计算惯量比

4.计算转速N【r/min】。 根据移动距离、加速时间ta、减速时间td、匀速时间tb计算电机转速。

计算最高速度Vmax 1/2 x ta x Vmax + tb x Vmax + 1/2 x td x Vmax = 移动距离 则得Vmax=0.334m/s(假设)8 \- i. l0 w3 h

则最高转速:要转换成N【r/min】,

1)丝杆转1圈的导程为Ph=0.02m(假设) 最高转速Vmax=0.334m/s(假设8 A3 q r: Z7 w) ^3 P" e3 y

N = Vmax/Ph = 0.334/0.02=16.7(r/s)9 n+ b$ v. z0 ~5 r9 S0 R q, Y8 u

= 16.7 x 60 = 1002(r/min)< 3000(电机额定转速)

2)带轮转1全周长=0.157m(假设) 最高转速Vmax=1.111(m/s)

N = Vmax/Ph = 1.111/0.157 = 7.08(r/s)

= 7.08 x 60 = 428.8 (r/min)< 3000(电机额定转速)

5.计算转矩T【N . m】。 根据负载惯量、加减速时间、匀速时间计算电机转矩。* V6 y5 x- a7 f9 {8 j; U

计算移动转矩、加速转矩、减速转矩/ j5 u" |* ]7 g

确认最大转矩:加减速时转矩最大 < 电机最大转矩 r$ G6 G. `) B9 l

确认有效转矩:有效(负载)转矩Trms < 电机额定转矩5 ]2 _ o. n7 g2 B; Y" J5 P9 b

6.选择电机。 选择能满足3~5项条件的电机。

1.转矩[N.m]:1)峰值转矩:运转过程中(主要是加减速)电机所需要的最大转矩;为电机最大转矩的80%以下。6 ~& m# q( ?" I7 Q' \8 r" m

2)移动转矩、停止时的保持转矩:电机长时间运行所需转矩;为电机额定转矩的80%以下。

3)有效转矩:运转、停止全过程所需转矩的平方平均值的单位时间数值;为电机额定转矩的80%以下。& i" s+ F! q d! W) x

Trms=√((Ta^(2 ) x ta+Tf^2 x tb+Td^2 x td)/tc). g! d$ m, R0 ^3 Y

Ta:加速转矩 ta:加速时间 Tf:移动转矩 tb:匀速时间 Td:减速转矩 td:减速时间 tc:循环时间! V2 ~$ s1 _+ h" _ \

2.转速:最高转速 运转时电机的最高转速:大致为额定转速以下;(最高转速时需要注意转矩和温度的上升)

3.惯量:保持某种状态所需要的力

4. 伺服电机选型计算手册

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。最常用的是采用类比法来选择电机的功率。所谓类比法,就是与类似生产机械所用电机的功率进行对比。

具体做法是:了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电机,然后选用相近功率的电机进行试车。试车的目的是验证所选电机与生产机械是否匹配。

验证的方法是:使电机带动生产机械运转,用钳形电流表测量电机的工作电流,将测得的电流与该电机铭牌上标出的额定电流进行对比。

如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大,则表明所选电机的功率合适。

如果电机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右。则表明电机的功率选得过大,应调换功率较小的电机。

如果测得的电机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上。则表明电机的功率选得过小,应调换功率较大的电机。

实际上应该是考虑扭矩(转矩),电机功率和转矩计算公式。

即T=9550P/n

式中:

P一功率,kW;n一电机的额定转速,r/min;T一转矩,Nm。

电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩,一般需要一个安全系数。

机械功率公式:P=T*N/97500

P:功率单位W;T:转矩,单位克/cm;N:转速,单位r/min。

5. 伺服电机选型主要参数

伺服电机询价需要提供以下这些技术参数:转速和编码器分辨率的确认。

电机轴上负载力矩的折算和加减速力矩的计算。

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。

再生电阻的计算和选择,对于伺服,一般2kw以上,要外配置。

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