伺服电机、步进电机、丝杠、导轨计算选择.docxVIP

.. 伺服电机的选择 伺服电机：伺服主要靠 HYPERLINK /view/107414.htm \t _blank 脉冲来定位，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移；可以将 HYPERLINK /view/10954.htm \t _blank 电压信号转化为 HYPERLINK /view/359829.htm \t _blank 转矩和转速以驱动控制对象。 伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈 HYPERLINK /view/54338.htm \t _blank 信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。 闭环半闭环：格兰达的设备用伺服电机都是半闭环，只是编码器发出多少个脉冲，无法进行反馈值和目标值的比较；如是闭环则使用光栅尺进行反馈。 开环步进电机：则没有记忆发出多少个脉冲。 伺服：速度控制、位置控制、力矩控制 增量式伺服电机：是没有记忆功能，下次开始是从零开始； 绝对值伺服电机：具有记忆功能，下次开始是从上次停止位置开始。 伺服电机额定速度3000rpm，最大速度5000 rpm； 加速度一般设0.05 ~~ 0.5s 计算内容： 1.负载(有效)转矩T伺服电机T的额定转矩 2.负载惯量J/伺服电机惯量J 10 (5倍以下为好) 3.加、减速期间伺服电机要求的转矩 伺服电机的最大转矩 4.最大转速电机额定转速 伺服电机：编码器分辨率2500puls/圈；则控制器发出2500个脉冲，电机转一圈。 1.确定机构部。 另确定各种机构零件（丝杠的长度、导程和带轮直径等）细节。 典型机构：滚珠丝杠机构、皮带传动机构、齿轮齿条机构等 2.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 3.计算负载惯量J和惯量比（xkg.）。 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（xkg.） 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 x ta x Vmax + tb x Vmax + x td x Vmax = 移动距离 则得Vmax=0.334m/s（假设） 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 N = Vmax/Ph = 0.334/0.02=16.7（r/s） = 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。 计算移动转矩、加速转矩、减速转矩 确认最大转矩：加减速时转矩最大 电机最大转矩 确认有效转矩：有效（负载）转矩 电机额定转矩 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。 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。 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 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 步进电机 步进 HYPERLINK /view/1930.htm \t _blank 电机：是将电 HYPERLINK /view/107414.htm \t _blank 脉冲信号转变为角位移或