為了滿足機械設備對高精度、快速響應的要求,伺服電機應有較小的轉動慣量和大的堵轉轉矩,并具有盡可能小的時間常數和啟動電壓,還應具有較長時間的過載能力,以滿足低速大轉矩的要求,能夠承受頻繁啟動、制動和正、反轉,如果盲目地選擇大規(guī)格的電機,不僅增加成本,也會使得設計設備的體積增大,結構不緊湊,因此選擇電機時應充分考慮各方面的要求,以便充分發(fā)揮伺服電機的工作性能;下面介紹伺服電機的選型原則和注意事項。
1、明確負載機構的運動條件要求,即加/減速的快慢、運動速度、機構的重量、機構的運動方式等。
2、依據運行條件要求選用合適的負載慣最計算公式,計算出機構的負載慣量。
3、依據負載慣量與電機慣量選出適當的假選定電機規(guī)格。
4、結合初選的電機慣量與負載慣量,計算出加速轉矩及減速轉矩。
5、依據負載重量、配置方式、摩擦系數、運行效率計算出負載轉矩。
6、初選電機的最大輸出轉矩必須大于加速轉矩加負載轉矩;如果不符合條件,必須選用其他型號計算驗證直至符合要求。
7、依據負載轉矩、加速轉矩、減速轉矩及保持轉矩,計算出連續(xù)瞬時轉矩。
8、初選電機的額定轉矩必須大于連續(xù)瞬時轉矩,如果不符合條件,必須選用其他型號計算驗證直至符合要求。
9、完成選定。
1、轉速和編碼器分辨率的確認。
2、電機軸上負載力矩的折算和加減速力矩的計算。
3、計算負載慣量,慣量的匹配,安川伺服電機為例,部分產品慣量匹配可達50倍,但實際越小越好,這樣對精度和響應速度好。
4、再生電阻的計算和選擇,對于伺服,一般2kw以上,要外配置。
5、電纜選擇,編碼器電纜雙絞屏蔽的,對于安川伺服等日系產品絕對值編碼器是6芯,增量式是4芯。
以上的選擇方法只考慮到電機的動力問題,對于直線運動用速度,加速度和所需外力表示,對于旋轉運動用角速度,角加速度和所需扭矩表示,它們均可以表示為時間的函數,與其他因素無關。很顯然。電機的最大功率P電機,最大應大于工作負載所需的峰值功率P峰值,但僅僅如此是不夠的,物理意義上的功率包含扭矩和速度兩部分,但在實際的傳動機構中它們是受限制的。用 峰值,T峰值表示最大值或者峰值。電機的最大速度決定了減速器減速比的上限,n上限= 峰值,最大/ 峰值,同樣,電機的最大扭矩決定了減速比的下限,n下限=T峰值/T電機,最大,如果n下限大于n上限,選擇的電機是不合適的。反之,則可以通過對每種電機的廣泛類比來確定上下限之間可行的傳動比范圍。只用峰值功率作為選擇電機的原則是不充分的,而且傳動比的準確計算非常繁瑣。
1、首先,你需要區(qū)分常見的電機,比如伺服電機,主軸電機,異步電動機,你要清楚明白為什么使用伺服電動機,伺服電動機一般用在數控系統(tǒng)上,它是可控的,能夠實現(xiàn)半閉環(huán)控制和閉環(huán)控制。
2、我們常用的伺服電機廠家有西門子,發(fā)那科FANUC,還有一些其他廠家,不過選型過程大同小異,下面以西門子的選型為例進行說明。
3、首先,需要計算負載轉矩,負載轉矩的計算需要計算負載力,負載力可能是摩擦力,也可能是切削力,都要根據你的機械系統(tǒng)進行一個大致的計算。負載轉矩的單位是N.M 。所以還要知道工件的轉動直徑(半徑)。
4、然后根據工件的轉動速度及負載質量計算出工件的轉動慣量。再然后需要把工件的負載轉矩和轉動慣量轉換成主軸的轉動慣量和負載轉矩。