锐特伺服电机选型计算

文章来源:步进电机 时间:2019-04-28 16:40:26 浏览:

  锐特伺服步进电机选型计算

  1 引言

  现代机电行业中经常会碰到一些复杂的运动,这对电机的动力荷载有很大影响。伺服驱动装置是许多机电系统的核心,因此,伺服电机的选择就变得尤为重要。首先要选出满足给定负载要求的电动机,然后再从中按价格、重量、体积等技术经济指标选择最适合的电机。设计时进给伺服电机的选择原则是:首先根据转矩-速度特性曲线检查负载转矩,加减速转矩是否满足要求,然后对负载惯量进行校合,对要求频繁起动、制动h的电机还应对其转矩均方根进行校合,这样选择出来的电机才能既满足要求,又可避免由于电机选择偏大而引起的问题。

  本文主要叙述了针对VMC 750立式加工中心的功能要求和规格参数,对各轴的伺服电动机进行计算选择,确定FANUC伺服电动机的型号和规格大小,并给出数据表。同时在论文中简述了各数据的计算公式以及数据计算例子。让读者能够直观的了解VMC750的伺服电机的数据信息,并知道如何根据一台加工中心的功能要求和规格参数进行数据计算,来选择合适的伺服电机。

  2.选择电动机时的必要计算

  在伺服电机选型计算当中其主要数据包括:负载/ 电机惯量比,加减速力矩, 切削负载转矩,连续过载时间等几方面的内容,本节内容便为大家简述了以上重要数据的计算方式。

  

伺服电机

 

  2.1 负载/ 电机惯量比

  正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最佳效能的前提,此点在要求高速高精度的系统上表现尤为突出,伺服系统参数的调整跟惯量比有很大的关系,若负载电机惯量比过大,伺服参数调整越趋边缘化,也越难调整,振动抑制能力也越差,所以控制易变得不稳定;在没有自适应调整的情况下,伺服系统的默认参数在1~3 倍负载电机惯量比下,系统会达到最佳工作状态,这样,就有了负载电机惯量比的问题,也就是我们一般所说的惯量匹配,如果电机惯量和负载惯量不匹配,就会出现电机惯量和负载惯量之间动量传递时发生较大的冲击;下面分析惯量匹配问题。

  TM - TL = ( JM + JL ) α (1)

  式中,TM———电机所产生的转矩;

  TL———负载转矩;

  JM———电机转子的转动惯量;

  JL———负载的总转动惯量;

  α ———角加速度。

  2.2 加减速力矩

  伺服电机除连续运转区域外,还有短时间内的运转特性如电机加减速,用最大转矩表示;即使容量相同,最大转矩也会因各电机而有所不同。最大转矩影响驱动电机的加减速时间常数[7],使用公式(3),估算线性加减速时间常数ta,根据该公式确定所需的电机最大转矩,选定电机容量。

  ta = ( JL + JM ) n95.5×(0.8Tmax - TL )(3)

  式中,n ———电机设定速度,r/min;

  JL———电机轴换算负载惯量,kg·cm2;

  JM———电机惯量,kg·cm2;

  Tmax———电机最大转矩,N·m;

  TL———电机轴换算负载(摩擦、非平衡)转矩,N·m。

  

伺服电机驱动器

 

  2.3 切削负载转矩

  在正常工作状态下,切削负载转矩 不超过电机额定转矩 的80%。连续特性(连续实效负载转矩)对要求频繁起动、制动的数控机床,为避免电机过热,必须检查它在一个周期内电机转矩的均方根值,并使它小于电机连续额定转矩,其具体计算可参考其它文献。在选择的过程中依次计算此五要素来确定电机型号,如果其中一个条件不满足则应采取适当的措施,如变更电机系列或提高电机容量等

  2.4 连续过载时间

  连续过载时间应限制在电机规定时问之内。但是, Tc若小于了Tms则勿需对此项进行检验。

  Tlam≤ TMon,

  式中TLam ——连续过载时间,min

  TMON ——电机规定过载时问,min

  3.VMC 750立式加工中心伺服电机的选择

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