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伺服电机选型计算实例(伺服电机选型需要哪些参数)

导语:伺服电机选型

伺服电动机又称为执行电动机,在自动控制系统中作为执行元件。

按伺服电动机使用电源性质不同,可分为直流伺服电动机和交流伺服电动机。

伺服电机分类

这里以同步伺服电机为例,提供一个伺服电机选型的流程。

在选用伺服电机时,对电机外部工况我们要关注以下5个因素:

1、负载机构(确定机构类型以及其细节数据,如滚珠丝杆长度、滚珠丝杆的直径、行程和带轮直径等);

三种典型的负载机构类型如下图所示:

2、动作模式(决定控制对象部分的动作模式,时间与速度的关系;将控制对象的动作模式换算为电机轴上的动作形式;确定运行模式,包括加速时间(ta)、匀速时间(tu)、减速时间(td)、停止时间(ts)、循环时间(tc)和运动距离(L)等参数);

3、负载的惯量、转矩和转速(经换算可得到电机轴上的全负载惯量和全负载转矩);

4、定位精度(确认编码器的脉冲数是否满足系统要求规格的分辨率);

5、使用环境(如环境温度、湿度、使用环境大气及振动冲击等等);

在进行完以上的计算之后,根据以上的信息我们基本可以进行初步的选定电机

然后在选用对应伺服电机规格选用需要关注以下6个方面(这些信息通常会出现在电机的铭牌上,当然选型手册上会有更加全面和细致信息):

1、电机容量(W);

2、电机额定转速(rpm);

3、额定扭矩及最大扭矩(N • m);

4、转子惯量(kg • ㎡);

5、抱闸(制动器)(根据动作机构的设计,考虑在停电状态或静止状态下,是否会造成对电机的转动趋势。如果有转动趋势,就需要选择带抱闸的伺服电机);

6、体积、重量、尺寸;

根据负载数据来进行电机选型的四个选型原则如下:

1、等效到电机端的负载转速< 电机的额定转速;

2、等效到电机端的有效转矩 < 电机的额定转矩;

3、等效到电机端的瞬时最大转矩 < 电机的最大转矩;

4、等效到电机端的负载惯量 < 5 倍的电机转子惯量;

如果觉得上面的文字叙述看起来不够清晰,比较负载可以看看下面这个流程图

电机及驱动器的选型基本步骤:

改进的措施有:增加减速机构、变更速度曲线、选择大容量电机和降低负载惯量等方法。

上面关于伺服电机选型的介绍都是具有共性的电机选型方法,当然很多厂商也会提供各自品牌的电机选型软件,可以帮助客户更加高效的完成选型工作。

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