伺服電機選型實例

1．選擇電機時的計算條件本節(jié)敘述水平運動伺服軸（見下圖）的電機選擇步驟。

伺服電機選型應(yīng)用實例

例：工作臺和工件的

W：運動部件（工作臺及工件）的重量（kgf）=1000kgf機械規(guī)格μ：滑動表面的摩擦系數(shù)=0.05

π：驅(qū)動系統(tǒng)（包括滾珠絲杠）的效率=0.9fg：鑲條鎖緊力（kgf）=50kgf

Fc：由切削力引起的反推力（kgf）=100kgf

Fcf

：由切削力矩引起的滑動表面上工作臺受到的力（kgf）=30kgf

Z1/Z2：變速比=1/1

例：進給絲杠的（滾珠Db：軸徑=32mm絲杠）的規(guī)格Lb：軸長=1000mmP：節(jié)距=8mm

例：電機軸的運行規(guī)格Ta：加速力矩（kgf.cm）

Vm:快速移動時的電機速度(mm-1)=3000mm-1ta:加速時間(s)=0.10s

Jm:電機的慣量(kgf.cm.sec2)Jl:負載慣量(kgf.cm.sec2)

ks:伺服的位置回路增益(sec-1)=30sec-1

1.1負載力矩和慣量的計算計算負載力矩加到電機軸上的負載力矩通常由下式算出:

Tm=+TfTm:加到電機軸上的負載力矩(Nm)F:沿坐標軸移動一個部件(工作臺或刀架)所需的力(kgf)L:電機轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)機床的移動距離=P×(Z1/Z2)=8mm

Tf:滾珠絲杠螺母或軸承加到電機軸上的摩擦力矩=2Nm

F×L2πη無論是否在切削十大行動，是垂直軸還是水平軸堅定不移，F(xiàn)值取決于工作臺的重量關註點，摩擦系數(shù)積極拓展新的領域。若坐標軸是垂直軸充分發揮，F(xiàn)值還與平衡錘有關(guān)。對于水平工作臺應用，F(xiàn)值可按下列公式計算：不切削時：

F=μ（W+fg）

例如：

F=0.05×(1000+50)=52.5(kgf)Tm=(52.5×0.8)/(2×μ×0.9)+2=9.4(kgf.cm)=0.9(Nm)

切削時:F=Fc+μ(W+fg+Fcf)

例如:

F=100+0.05×(1000+50+30)=154(kgf)Tmc=(154×0.8)/(2×μ×0.9)+2=21.8(kgf.cm)=2.1(Nm)

為了滿足條件1解決方案，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)單選擇電機性能，其負載力矩在不切削時應(yīng)大于0.9（Nm），最高轉(zhuǎn)速應(yīng)高于3000（min-1）不斷豐富。考慮到加/減速多種方式，可選擇α2/3000（其靜止時的額定轉(zhuǎn)矩為2.0Nm）同時。

·注計算力矩時，要注意以下幾點：臺上與臺下》?？紤]由鑲條鎖緊力（fg）引起的摩擦力矩

根據(jù)運動部件的重量和摩擦系數(shù)計算的力矩通常相當小。鑲條鎖緊力和滑動表面的質(zhì)量對力矩有很大影響效高性。各有優勢。滾珠絲杠的軸承和螺母的預加負荷，絲杠的預應(yīng)力及其它一些因素有可能使得滾動接觸的Fc相當大重要的作用。小型和輕型機床其摩擦力矩會大大影響電機的承受的力矩資料。

≈匾囊饬x？紤]由切削力引起的滑動表面摩擦力（Fcf）的增加集成。切削力和驅(qū)動力通常并不作用在一個公共點上如下圖所示。當切削力很大時關註度，造成的力矩會增加滑動表面的負載。

當計算切削時的力矩時要考慮由負載引起的摩擦力矩。

伺服電機選型應(yīng)用實例

新型儲能。進給速度會使摩擦力矩變化很大深入實施。欲得到精確的摩擦力矩值，應(yīng)仔細研究速度變化不同需求，工作臺支撐結(jié)構(gòu)（滑動接觸業務指導，滾動接觸和靜壓力等），滑動表面材料關註，潤滑情況和其它因素對摩擦力的影響溝通協調。

。機床的裝配情況提供堅實支撐，環(huán)境溫度活動，潤滑狀況對一臺機床的摩擦力矩影響也很大。大量搜集同一型號機床的數(shù)據(jù)可以較為精確的計算其負載力矩創造更多。調(diào)整鑲條鎖緊力時還不大，要監(jiān)測其摩擦力矩，注意不要產(chǎn)生過大的力矩連日來。

計算負載慣量

與負載力矩不同保障性，負載慣量可以精確地算出不斷進步。由電機的轉(zhuǎn)動驅(qū)動的物體的慣量形成電機的負載慣量，無論該物體是轉(zhuǎn)動還是沿直線運動領先水平。對各運動物體分別計算其慣量認為，然后按一定規(guī)則將各物體的慣量加在一起，即可得出總慣量效率×己?？倯T量可按下述方法計算：

·圓柱體（滾珠絲杠，齒輪增強，聯(lián)軸節(jié)等）的慣量計算

伺服電機選型應(yīng)用實例

圓柱體繞其中心軸回轉(zhuǎn)的慣量可按下式計算：J=Db4Lb（kgf.Cm.s2）

J:慣量(kgf.cm.s2)

γ：物體的比重（kg/cm3）Db：直徑（cm）

Lb：長度（cm）

若物體的材料是鐵（其比重為7.8×10-3kg/cm3）,則慣量的近似值為：J=0.78×10-6Db4Lb（kgf.cm.s2）

例如:滾珠絲杠的Db為32mm倍增效應，Lb為1000mm，其慣量為Jb為：J=0.78×10-6×3.24×100=0.0082(kg.cm.s2)·沿直線運動物體(工作臺,工件等)的慣量

J=×()2(kgf.cm.s2)

W:沿直線運動物體的重量(kg)

L:電機一轉(zhuǎn)物體沿直線的移動距離(cm)

例如:

工作臺和工件的W為1000kg戰略布局，L為8mm重要意義，則其慣量計算得：JW=1000/980×（0.8/2/π）2=0.0165(kgf.cm.s2)

·速度高于或低于電機πγ32×980W980L2π