伺服电机的选型讲述.ppt

惯量：一般机构JL ≤JM，当JL≥3JM时，可控性会降低。不同机构对惯性匹配要求不同。 容量——根据电机负载确定，要求电机的额定转矩与被驱动的机械系统负载相匹配，通常TM x 0.8 TL ，步科电机可以做到3倍过载，可以不用预留容量。 速度：减速器。低转速高扭矩运行时 根据圆柱体惯量的计算公式 JL=0.5M R2 =0.5x10x0.12=0.05kg.m2 计算角加速度θ: θ=(2?) x300/(60x1)=31.4rad/s2 Ts=(JL+JM) xθ =(0.05+JM)x31.4 = 1.57+31.4JM Ts－启动扭矩 必须扭矩： T= S x Ts(在这里把克服空气阻力略去） S＝2，得出：T=3.14+62.8JM3.14N.m 取最大惯量电机，惯量JM＝1.1x10-3 kg.m2, JL/JM=46 考虑到惯量比远大于3－5的理想范围，所以，该系统不适合直接驱动，可以 考虑通过减速提高惯量比，选型时也需要注意这点。 * (1) 电机转速：N=V/PB=5.0/0.01=500(rpm) (2) 克服磨擦力需要的扭矩： f PB ＝ TL 2?η, f －摩擦力 f＝ μMg TL=MgμPB/(2?η)=50x9.8x0.3x0.01/(2?x0.9)=0.26N.m (3)根据前面的计算公式得出负载惯量为 水平直线运动负载 JLM=M（PB/ 2? )2 =50x(0.01/2? )2 =1.26x10-4(Kg.m2 ) 滚珠丝杆 JB=0.224x10-4 (Kg.m2 )按圆柱体的方式计算 联轴器 JC=0.4x10-4(Kg.m2 ) 负荷惯量 JL=JLM+JB+JC=1.88 x10-4(Kg.m2 ) (4)根据惯量计算启动所需要的扭矩： Ts=(JL+JM)θ θ =2?*N/60t0 =523.6 rad/s2 Ts=0.0984+523.6JM(N.m) (5)最终计算的电机扭矩 负载扭矩：TL=0.26(N.m) 产生加速度所需扭力： Ts=0.0984+523 .6JM (N.m) 必须扭矩 T=（TL+TS)x S, S为安全系数，一般为2～3 TM= (0.26+0.0984+523.6JM)x2 =(0.36+523.6JM)x2 =(0.36+0.575)x2=1.87(N.m) 按最大惯量电机JM计算，JM=1.1x10-3 kg.m2 * 伺服电机的选型 郑雪娇 为 什 么 ？ 伺服驱动和电机与工业机器的性能相匹配 惯量 容量 速度 I=i1*i2 成本低、传动精度差 适合功率传递 单级减速比很大 传动精度差，许用转速低 反向自锁，适合功率传递 单级减速比较大 传动精度高，成本略高 精密传递 正齿轮 涡轮 行星轮 输入 输出 输入 输出 输出 输入 基 本 知 识——传动 齿轮箱 直线速度高，中等精度 安装简单，加工、装配精度要求不高 推力不大，成本低 直线速度高，精度差，有磨损问题 中等推力，成本低 安装简单，加工、装配精度要求中等 基 本 知 识——传动 同步带 齿轮/齿条 基 本 知 识——传动 齿隙 为齿轮啮合的必然结果，无法避免 直线速度较低，高精度 推力大，成本高 安装复杂，加工、装配精度要求高 【螺距】 【导程】 基 本 知 识——传动 丝杠 间隔片 间隙决定了 丝杠的重复精度 双螺母消除法 间隔片的厚度 决定了预紧力 基 本 知 识——传动 丝杠精度 等级 任意300mm内误差(μm) C0 3.5 C1 5 C2 7 C3 8 C5 18 C7 52 C5以上即需研磨加工 价格与货期亦明显加大 一般机械设备采用C7即可 基 本 知 识——传动 误差补偿——全闭环 转角 移动量 转角与移动量间应具有精确对应关系 齿隙、间隙将严重影响控制品质 传递精度没有意义 基 本 知 识——传动 传动比 计算 ①齿轮 ②蜗轮 影响 ①惯量 ②转矩 （具体影响后续讲解） 基 本 知 识——转动惯量 描述刚体在转动中的惯性大小的物理量。 减速比的影响： 基 本 知 识——惯量