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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。. z3 _% ?2 u* v! j

' e" p# k" E' Z1 H我看到的资料是这样确定伺服电机的:
! Z% \* r# D9 S# `2 L1、电机的最高转速要大于传动系统所需的最大转速;
; |: G" W+ z- g% U1 n5 W4 @2、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;
, D5 d' y( g5 H! o5 b$ o8 q3、负载惯量≤电机的惯量≤3~4负载惯量;
" z, A( l, ?4 k5 E; V4 ^# _4、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;
9 j9 \# q: t" \. E) I2 g0 S1 y$ B0 Y1 i9 C: j" ^
也有些资料与上面的略有不同(1、2、4相同):
* X) `# i3 m5 i1 {8 b! x3、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;
% Q( Q; }6 L' ?# h3 G3 W0 W! r! d
, ^5 O2 o, H4 q. f$ N* t% I3 \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。
3 W* n3 L. A) y% p( S# H* F$ Z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?
: @9 O  h. X1 [/ X9 i3 u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。+ H' c8 k! |& y; M
( ?9 \/ \% _) c1 B
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)。: p1 {% u; _7 z* l# U4 s
" g* V- x0 c: N% l
不知道各位有没有遇到这样的情况?
0 q3 U2 W# k$ K+ A) M( A- h3 V  {
9 U0 d9 }; ?3 S0 S3 I# ^) k, G想和大家讨论的是:7 y  d/ A8 s. K8 \1 J! w
对于3,哪种说法是合理的?
$ j3 s! j$ \% v; ]关于4的计算,是否可以如我说的那样计算?
; Y/ r+ A7 M, @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?
8 h+ e- t- S, k6 x( j$ V: ^
, z1 q5 |. v: r* {; K: G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 / \5 r7 W! E$ _! @
/ ]8 v3 N3 m- Q$ _0 J
以下是我在网上找到的资料:% ]$ `) L8 a8 d, k1 j6 k
* h7 c7 {9 K/ B
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:7 T' m8 C5 C. a* J* Q) O' y
  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;  `, Q1 M7 J  t0 [$ s6 ^/ J
  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
1 `8 A3 f! b& r% q1 T  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。 * W; R/ j/ Y1 p4 a- [7 \; ]
  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) 。
, t$ K7 \( S2 D  }  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。& m' R4 E# J, L9 H
  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。 ! l, D8 r; Q* [# ]7 b  j
) w: M* Q" }+ L& A
以上所说是否有理?
9 h' H' T( h! S, M

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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
7 o  a' B; Z, X" K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2 T* j, Q6 t3 e7 q
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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