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[讨论] 关于伺服电机的选择计算

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发表于 2013-5-16 19:17:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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x
传动机构是这样的:伺服电机通过滚珠丝杠,带动执行部件运动。, O7 E" V6 {) L' g

$ w. z( r6 a: Q9 x6 O% C我看到的资料是这样确定伺服电机的:
) `% j/ O$ u5 r1、电机的最高转速要大于传动系统所需的最大转速;
7 M" E% l; q& ]2 p: V3 ]3 \) B2、电机的额定扭矩要大于执行部件在持续工作时所需的最大扭矩;, F5 A8 \) a' y
3、负载惯量≤电机的惯量≤3~4负载惯量;
: x' j2 E6 `, V+ o% |0 p! f4、电机的最大扭矩大于执行部件在加速启动时所需的最大扭矩;5 A4 l( }# E) u' T# R" C

) I+ k) p: e* j# ]4 S; ?也有些资料与上面的略有不同(1、2、4相同):+ H4 }0 H+ `3 y; ?
3、1/3~1/4负载惯量≤电机的惯量≤负载惯量;与上面的3正好相反;
) U. A1 K. n) u1 ?- w/ E% M, x+ T' R& O1 K; v" S( H2 U/ T2 @, p0 N
关于4 的计算,很多资料上说要根据电机的机械时间常数、系统增益,来计算加速度,最终确定加速时的最大扭矩。$ h4 A; A& ?7 c1 @* |
而电机的机械时间常数样本上并没有;系统增益咱搞机械的对电器也不是很理解,且系统增益对不同的数控系统是否相同?科技进步,系统增益是否已经做得很大,选多少合适?3 o- L$ g  \3 y9 j7 |( @* h; A
于是我在计算4时,简单化处理,直接给出想要的加速时间(我一般取1s以下),通过公式计算出加速时的最大扭矩。& U0 U$ f( o$ g, `- S  E1 ^) H+ c- c1 [
; Q" y7 q3 |2 F* u3 Q. z
这几天在计算一传动系统,出现了这样的结果:私服电机满足1、2、4(取加速时间0.3s),但是3的结果是电机的惯量≤负载惯量(我是按照负载惯量≤电机的惯量≤3~4负载惯量的标准)。3 ?: H2 W) [/ @

' C, Y* b* B0 o& e/ T8 P# Z不知道各位有没有遇到这样的情况?1 m9 @5 f  M$ i. J5 G5 M

5 e. @. ^* E2 W% v3 G- N& K$ t想和大家讨论的是:
, u8 I2 I" D) V6 g, b对于3,哪种说法是合理的?' L, _' f0 N8 i9 w. F  Y7 }
关于4的计算,是否可以如我说的那样计算?
7 k. Q  v) v& V9 ~( {9 ?1 I对于我上面提到的那个电机,1、2、4满足,3不满足,能否使用?
0 L  t, I1 z) r- J9 I: D$ U, q. W& v  a
欢迎大家一起讨论,也谢谢大家给我指点谜经!

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 楼主| 发表于 2013-5-16 19:22:02 | 显示全部楼层
本帖最后由 zftchqs 于 2013-5-16 19:23 编辑 9 _6 U) Q' k' |% k5 O: ~- h
  k6 d6 ]0 e7 N4 C2 y
以下是我在网上找到的资料:
. R2 n& n4 z* p8 H( D
3 O- t0 v0 S1 t( D2 y' X: [衡量机械系统的动态特性时,惯量越小,系统的动态特性反应越好;惯量越大,马达的负载也就越大,越难控制,但机械系统的惯量需和马达惯量相匹配才行。不同的机构,对惯量匹配原则有不同的选择,且有不同的作用表现。 例如,CNC中心机通过伺服电机作高速切削时,当负载惯量增加时,会发生:
$ m' D! t5 F2 n- A6 J" E) p1 B  1.控制指令改变时,马达需花费较多时间才能达到新指令的速度要求;
( }& W0 z" E: Z  2.当机台沿二轴执行弧式曲线快速切削时,会发生较大误差
" j. w) Q6 J1 `0 ^  3.一般伺服电机通常状况下,当JL ≦ JM,则上面的问题不会发生。
. m6 J  a2 B7 D* ]9 e, i  4.当JL = 3×JM ,则马达的可控性会些微降低,但对平常的金属切削不会有影响。(高速曲线切削一般建议JL ≦ JM) 。/ R5 w1 r' |) \
  5.当JL ≧3× JM,马达的可控性会明显下降,在高速曲线切削时表现突出。8 j, L( G; A( Y; m. y: ^
  不同的机构动作及加工质量要求对JL与JM大小关系有不同的要求,惯性匹配的确定需要根据机械的工艺特点及加工质量要求来确定。
$ O4 f, d( v" i2 x: S3 t4 v' H4 Z& f  _, t; r- H
以上所说是否有理?- G% t4 l& Y2 J, ]4 Y& a0 T3 O/ V

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发表于 2013-5-26 11:45:27 | 显示全部楼层
帮顶,说说我的理解
# D* u- E7 n9 t. H) x8 y  a关于3.一般负载惯量JL<2.5~3倍的电机惯量JM,但对于多轴联动加工复杂曲面的精密机床,可以使负载惯量JL<电机惯量JM,这样加减速时间更短,你2楼说的应该就是这个道理
. i% b: _- |( {; ]6 e关于4.这个我也想问,同求,不知道那个增益系数怎么选取

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