伺服電機選型及負載轉矩計算
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- 伺服電機選型及負載轉矩計算選擇較大規格的馬達，這不但會增加機床的制造成本，而且使之體積增大，結構布局不夠緊湊。本文以實例應用闡明了如何選擇最佳規格電機的方法，以控制制造成本。一、進給驅動伺服電機的選擇1.原則上應該根據負載條件來選擇伺服電機。在電機軸上所有的負載有兩種，即阻尼轉矩和慣量負載。這兩種負載都要正確地計算，其值應滿足下列條件:
1)當機床作空載運行時，在整個速度范圍內，加在伺服電機軸上的負載轉矩應在電機連續額定轉矩范圍內，即應在轉矩速度特性曲線的連續工作區。 2)最大負載轉矩，加載周期以及過載時間都在提供的特性曲線的準許范圍以內。 3)電機在加速/減速過程中的轉矩應在加減速區(或間斷工作區)之內。 4)對要求頻繁起，制動以及周期性變化的負載，必須檢查它的在一個周期中的轉矩均方根值。并應小于電機的連續額定轉矩。 5)加在電機軸上的負載慣量大小對電機的靈敏度和整個伺服系統的精度將產生影響。通常，當負載小于電機轉子慣量時，上述影響不大。但當負載慣量達到甚至超過轉子慣量的5倍時，會使靈敏度和響應時間受到很大的影響。甚至會使伺服放大器不能在正常調節范圍內工作。所以對這類慣量應避免使用。推薦對伺服電機慣量Jm和負載慣量Jl之間的關系如下: Jl<5×Jm1、負載轉矩的計算負載轉矩的計算方法加到伺服電機軸上的負載轉矩計算公式，因機械而異。但不論何種機械，都應計算出折算到電機軸上的負載轉矩。通常，折算到伺服電機軸上的負載轉矩可由下列公式計算: Tl=(F*L/2πμ)+T0 式中:Tl折算到電機軸上的負載轉矩(N.M)； F：軸向移動工作臺時所需要的力； L：電機軸每轉的機械位移量(M)；To：滾珠絲杠螺母，軸承部分摩擦轉矩折算到伺服電機軸上的值(N.M)；Μ：驅動系統的效率F：取決于工作臺的重量，摩擦系數，水平或垂直方向的切削力，是否使用了平衡塊(用在垂直軸)。無切削時: F=μ*(W+fg)，切削時: F=Fc+μ*(W+fg+Fcf)。...
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