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自动化设备设计中伺服电机的选择(2)

时间:2018-02-22 13:13来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
4.选型计算 选型计算前,首先要确定的是机构末端的位置和速度要求,再者确定传动机构。此时即可选择 伺服系统 和对应的减速器。 选型过程中,主要考虑以下参数: 4.1.功率和速度 根据结构形式和最终负载的速度和加

4.选型计算

选型计算前,首先要确定的是机构末端的位置和速度要求,再者确定传动机构。此时即可选择伺服系统和对应的减速器。

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选型过程中,主要考虑以下参数: 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

4.1.功率和速度

根据结构形式和最终负载的速度和加速度要求,计算电机所需功率和速度。值得注意的是,通常情况下需要结合所选电机的速度选取减速机的减速比。

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在实际选型过程中,比如负载为水平运动,因为各个传动机构的摩擦系数和风载系数的不确定性,公式P=T*N/9549往往无法明确计算(无法精确计算扭矩的大小)。而在实践过程中,也发现使用伺服电机所需功率最大处往往是加减速阶段。所以,通过T=F*R=m*a*R可定量计算所需电机的功率大小和减速机的减速比(m:负载质量;a:负载加速度;R:负载旋转半径)。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

有以下几点需要注意: 本文来自www.eadianqi.com

a) 电机的功率富余系数; 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

b) 考虑机构的传动效率; 本文来自www.eadianqi.com

c) 减速机的输入和输出扭矩是否达标,并有一定的安全系数; 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

d) 后期是否会有加大速度的可能性。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

值得一提的是,在传统行业中,例如起重机等行业,使用普通的感应电机驱动,加速度无明确要求,计算过程使用的是经验公式。 本文来自www.eadianqi.com

注:负载垂直运行的情况下,注意把重力加速度计算在内。 本文来自www.eadianqi.com

4.2.惯量匹配

要实现对负载的高精度控制,需要考虑电机与系统的惯量是否匹配。

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对于为什么需要惯量匹配的问题,网上并没有给出一统江湖的说法。个人理解有限,在这里就不解释了。有兴趣的朋友可以自行考证一下并告知一声。惯量匹配的原则为:考虑系统惯量折合到电机轴上,与电机的惯量比不大于10(西门子);比值越小,控制稳定性越好,但需要更大的电机,性价比更低。具体的计算方法如有不明白的请自行补学大学"理论力学"。 本文来自www.eadianqi.com

4.3.精度要求

计算经过减速机和传动机构的变化后,电机的控制精度是否能够满足负载的要求。减速器或某些传动机构有一定的回程间隙,都需要考虑。

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4.4.控制匹配

这个方面主要是与电气设计人员沟通确认,比如伺服控制器的通讯方式是否与PLC匹配,编码器类型及是否需要引出数据等。

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