伺服電機(jī)選型的詳細(xì)步驟
伺服電機(jī)選型的要依據(jù)所驅(qū)動機(jī)構(gòu)的特性,如輸出軸負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量、機(jī)構(gòu)配置方式、效率和摩擦力矩等。若缺少這些特性數(shù)據(jù),又無參考案例,就難以進(jìn)行伺服電機(jī)選型。此時,需先算出負(fù)載慣量和期望旋轉(zhuǎn)加速度,據(jù)此推算加速轉(zhuǎn)矩或減速轉(zhuǎn)矩;再結(jié)合機(jī)構(gòu)電機(jī)安裝形式與摩擦力矩,確定勻速運(yùn)動時的負(fù)載轉(zhuǎn)矩;同時,計算停止運(yùn)動時的保持轉(zhuǎn)矩,像垂直運(yùn)動對抗重力的轉(zhuǎn)矩。最后,根據(jù)這些轉(zhuǎn)矩需求選擇合適伺服電機(jī)。 每種伺服電機(jī)的規(guī)格參數(shù)包含額定轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩和電機(jī)慣量等,它們與負(fù)載轉(zhuǎn)矩、慣量緊密相關(guān)。選型時,電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩要滿足機(jī)構(gòu)運(yùn)動條件,如加速度、重量、運(yùn)動方式等。雖然運(yùn)動條件與電機(jī)輸出功率無直接關(guān)系,但一般功率越高,轉(zhuǎn)矩越大。總之,機(jī)構(gòu)重量和運(yùn)動條件影響電機(jī)選型,慣量大或加減速時間短,都需要更大的輸出轉(zhuǎn)矩。
鳴志伺服電機(jī)
一般要求 10% ≤ km≤ 20% D、調(diào)節(jié)非線性度kv 在額定勵磁電壓和空載情況下,當(dāng)αk=0.7時,實(shí)際調(diào)節(jié)特性與線性調(diào)節(jié)特性的轉(zhuǎn)速偏差 Δn與αk=1時的空載轉(zhuǎn)速n0之比的百分?jǐn)?shù),定義為調(diào)節(jié)特性非線性度,公式為
一般要求20% ≤ kv ≤ 25% E、堵轉(zhuǎn)特性非線性度kd 在額定勵磁電壓下,實(shí)際堵轉(zhuǎn)特性與線性堵轉(zhuǎn)特性的最大轉(zhuǎn)矩偏差(ΔTdn)max與αk=1時的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tds之比的百分?jǐn)?shù),定義為堵轉(zhuǎn)特性非線性度,公式為:
一般要求,kd≤ ±5% F、機(jī)電時間常數(shù)Tm 當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻很大時,交流伺服電機(jī)的機(jī)械特性接近直線。如果把αk=1時的機(jī)械特性近似地用一根直線來代替,則這條機(jī)械特性相應(yīng)的機(jī)電時間常數(shù)與直流伺服電機(jī)機(jī)電時間常數(shù)表達(dá)式相同,公式為:
其中,J為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量;
ωs為對稱狀態(tài)下空載時的角速度;
Tds為對稱狀態(tài)下的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。 以上為伺服電機(jī)選型的詳細(xì)步驟及需要關(guān)注的技術(shù)參數(shù),鳴志的伺服電機(jī)具有多種繞組、編碼器反饋、連接器選擇,這些伺服電機(jī)效率高,低轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速波動少。其中MBDV-mini伺服電機(jī)系列機(jī)座尺寸包含20mm,功率為30W,而MBDV伺服電機(jī)系列機(jī)座尺寸包含40mm、60mm、80mm、110mm和130mm,功率范圍覆蓋100-1500W等,全系列擁有CE,RoHS以及UL認(rèn)證。伺服電機(jī)選型可直接聯(lián)系客服為您的應(yīng)用選擇合適的伺服電機(jī)。
鳴志伺服電機(jī) 伺服電機(jī)選型的詳細(xì)步驟
(1)明確負(fù)載機(jī)構(gòu)的運(yùn)動條件要求,即加/減速的快慢、運(yùn)動速度、機(jī)構(gòu)的重量、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方式等。 (2)依據(jù)運(yùn)行條件要求選用合適的負(fù)載慣量計算公式,計算出機(jī)構(gòu)的負(fù)載慣量。公式 (3)依據(jù)負(fù)載慣量與電機(jī)慣量選出適當(dāng)?shù)募龠x定電機(jī)規(guī)格。 (4)結(jié)合初選的電機(jī)慣量與負(fù)載慣量,計算出加速轉(zhuǎn)矩及減速轉(zhuǎn)矩。 (5)依據(jù)負(fù)載重量、配置方式、摩擦系數(shù)、運(yùn)行效率計算出負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 (6)初選電機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩必須大于加速轉(zhuǎn)矩+負(fù)載轉(zhuǎn)矩;如果不符合條件,必須選用其他型號計算驗(yàn)證直至符合要求。 (7)依據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩、減速轉(zhuǎn)矩及保持轉(zhuǎn)矩,計算出連續(xù)瞬時轉(zhuǎn)矩。 (8)初選電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩必須大于連續(xù)瞬時轉(zhuǎn)矩,如果不符合條件,必須選用其他型號計算驗(yàn)證直至符合要求。 (9)最終確認(rèn)伺服電機(jī)型號、驅(qū)動器及編碼器匹配性,并驗(yàn)證安裝空間和環(huán)境適應(yīng)性。伺服電機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)
伺服電機(jī)選型時還需要注意一些關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。1、直流伺服電機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)
A、空載始動電壓US0 在額定勵磁電壓和空載的情況下,使轉(zhuǎn)子在任意位置開始連續(xù)轉(zhuǎn)動所需的最小控制電壓稱為空載始動電壓。空載始動電壓小,則靈敏度高。空載始動電壓以額定控制電壓的百分比表示,一般為額定電壓的2%~12%,小功率電機(jī)US0較大。 B、機(jī)電時間常數(shù)Tm 在額定勵磁電壓和空載情況下,加以階躍的額定控制電壓,伺服電機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)加速到空載轉(zhuǎn)速63.2% 所需要的時間稱為機(jī)電時間常數(shù)。這個性能指標(biāo)是衡量電機(jī)響應(yīng)速度的,該值越小,說明響應(yīng)越快速、靈敏。通常,伺服電機(jī)的機(jī)電時間常數(shù)應(yīng)小于0.03s。2、交流伺服電機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)
A、空載始動電壓US0 在額定勵磁電壓和空載情況下,使轉(zhuǎn)子在任意位置開始連續(xù)轉(zhuǎn)動所需的最小控制電壓,稱為空載始動電壓US0。US0越小,表示伺服電機(jī)的靈敏度越高,一般要求US0不大于額定控制電壓的3%~4%;而用于精密儀器儀表中的兩相伺服電機(jī),有時要求US0不大于額定控制電壓的1%。 B、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和堵轉(zhuǎn)電流 定子兩相繞組加上額定電壓,轉(zhuǎn)速等于0時的輸出轉(zhuǎn)矩,稱為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。這時流過勵磁繞組和控制繞組的電流分別稱為堵轉(zhuǎn)勵磁電流和堵轉(zhuǎn)控制電流。堵轉(zhuǎn)電流通常是電流的最大值,可作為設(shè)計電源和放大器的依據(jù)。 C、機(jī)械非線性度km 在額定勵磁電壓下,任意控制電壓時的實(shí)際機(jī)械特性與線性機(jī)械特性在轉(zhuǎn)矩T=Td / 2時的轉(zhuǎn)速偏差Δn與空載轉(zhuǎn)速ns之比的百分?jǐn)?shù),定義為機(jī)械特性非線性度,公式為:
一般要求 10% ≤ km≤ 20% D、調(diào)節(jié)非線性度kv 在額定勵磁電壓和空載情況下,當(dāng)αk=0.7時,實(shí)際調(diào)節(jié)特性與線性調(diào)節(jié)特性的轉(zhuǎn)速偏差 Δn與αk=1時的空載轉(zhuǎn)速n0之比的百分?jǐn)?shù),定義為調(diào)節(jié)特性非線性度,公式為
一般要求20% ≤ kv ≤ 25% E、堵轉(zhuǎn)特性非線性度kd 在額定勵磁電壓下,實(shí)際堵轉(zhuǎn)特性與線性堵轉(zhuǎn)特性的最大轉(zhuǎn)矩偏差(ΔTdn)max與αk=1時的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tds之比的百分?jǐn)?shù),定義為堵轉(zhuǎn)特性非線性度,公式為:
一般要求,kd≤ ±5% F、機(jī)電時間常數(shù)Tm 當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻很大時,交流伺服電機(jī)的機(jī)械特性接近直線。如果把αk=1時的機(jī)械特性近似地用一根直線來代替,則這條機(jī)械特性相應(yīng)的機(jī)電時間常數(shù)與直流伺服電機(jī)機(jī)電時間常數(shù)表達(dá)式相同,公式為:
其中,J為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量;ωs為對稱狀態(tài)下空載時的角速度;
Tds為對稱狀態(tài)下的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。 以上為伺服電機(jī)選型的詳細(xì)步驟及需要關(guān)注的技術(shù)參數(shù),鳴志的伺服電機(jī)具有多種繞組、編碼器反饋、連接器選擇,這些伺服電機(jī)效率高,低轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速波動少。其中MBDV-mini伺服電機(jī)系列機(jī)座尺寸包含20mm,功率為30W,而MBDV伺服電機(jī)系列機(jī)座尺寸包含40mm、60mm、80mm、110mm和130mm,功率范圍覆蓋100-1500W等,全系列擁有CE,RoHS以及UL認(rèn)證。伺服電機(jī)選型可直接聯(lián)系客服為您的應(yīng)用選擇合適的伺服電機(jī)。
