富士伺服电机选型计算资料.doc

容量选择计算 (1) 机械系统的种类 用可变速电机驱动的机械系统，一般有以下几类。 机构 特点 滚珠丝杠(直接连接) 用于距离较短的高精度定位。 电机和滚珠丝杠只用联轴节连接，没有间隙。 滚珠丝杠(减速) 选择减速比，可加大向机械系统传递的转矩。 由于产生齿轮侧隙，需要采取补偿措施。 齿条和小齿轮 用于距离较长的(台车驱动等)定位。 小齿轮转动一圈包含了π值，因此需要修正。 同步皮带(传送带) 与链条比较，形态上的自由度变大。 主要用于轻载。 皮带轮转动一圈的移动量中包含π值，因此需要修正。 将伺服系统用于机械系统中时，请注意以下各点。 ①减速比 为了有效利用伺服电机的功率，应在接近电机的额定速度(最高旋转速度)数值的范围使用。在最高旋转速度下连续输出转矩，还是比额定转矩小。 ②预压转矩 对丝杠加预压力，刚性增强，负载转矩值增大。 由预压产生的摩擦转矩，请参照滚珠丝杠规格书。 ③保持转矩 升降机械在停止时，伺服电机继续输出保持力。 在时间充裕的场合，建议使用保持制动。  机构 特点 链条驱动 多用于输送线上。必须考虑链条本身的伸长并采取相应的措施。在减速比比较大的状态下使用，机械系统的移动速度小。 进料辊 将板带上的材料夹入辊间送出。 由于未严密确定辊子直径，在尺寸长的物件上将产生误差，需进行π补偿。 如果急剧加速，将产生打滑，送出量不足。 转盘分度 转盘的惯性矩大，需要设定足够的减速比。 转盘的转速低，多使用蜗轮蜗杆。 主轴驱动 在卷绕线材时，由于惯性矩大，需要设定够的减速比。 在等圆周速度控制中，必须把周边机械考虑进来研究。  ＜＞ 摩擦系数μ的目标值 机构 摩擦系数 轨道和铁车轮 (台车，吊车) 0.05 直线导轨 0.05~0.2 滚珠花键轴 滚柱工作台 滚柱系统 机械效率η的目标值 机构 机械效率 台式丝杠 0.5~0.8 滚珠丝杠 0.9 齿条和小齿轮 0.8 齿轮减速器 0.8~0.95 蜗轮减速器(起动) 0.5~0.7 蜗轮减速器 (运行中) 0.6~0.8 皮带传动 0.95 链条传动 0.9 模数 (模数) ＝　——————————————— 链条尺寸 编号 刻度 编号 刻度 15 4.762 80 25.4 25 6.35 100 31.75 35 9.525 120 38.1 40 12.7 140 44.45 50 15.875 160 50.8 60 19.05 180 57.15  (2) 容量选择计算 容量选择计算，是由机械规格(构成)计算出必要的伺服电机容量的计算。 容量选择计算所需要的项目如下。 一般地说，由于不能测定系统惯性矩和负载转矩。因此，由机械的构成计算出近似值。 容量选择计算的次序如下。 容量选择流程图 ＜惯性矩计算＞ ?形状 ?换算 ＜负载转矩(TL)计算＞ 　　　　 　 ①计算负载惯性矩(JL) 计算对于电机轴换算的机械系统负载惯性矩(GD2)。 计算电机旋转时随转动(移动)部分的惯性矩，并求出总和。 ②计算负载转矩(TL) 计算对于电机轴换算的负载转矩。 ③临时选定电机容量 选定满足以下两个条件的电机容量。 允许用负载惯性矩 JL ≦ JM × 100(30) 在速度控制中缓慢移动时 JL ≦ JM ×30(10) 在位置控制中定位时 JL ≦ JM ×10(-) 进行高频度定位时 (参考值: 在0.5秒内，运转/停止一次以上) ※( )内的数值、是使用GYG电机时的值。 ■负载转矩 TL ≦ TR ×0.9 0.9是安全系数(例子) ④计算最短的加速/减速时间(计算加速/减速转矩) 确认考虑负载条件的最短加速/减速时间。指定加速/减速时间时，计算加速/减速转矩。 ?最短加速/减速时间 ?加速/减速转矩  ⑤绘制转矩特性曲线 转 ⑥计算实际转矩Trms) 计算运模式1个循环的实际转矩。 ⑦Trms ≦ TR 如果实际转矩小于额定转矩，则可以按指定的运行模式连续运行。  ⑧计算再生电力 水平方向进给: 减速时 垂直方向进给: 下降时以一定速度进给以及在减速时。 减速时的再生电力(P1) P1 [W]　＝　(2π/60)×TDC[Nm]×N1 [r/min]×(1/2) 下降时以一定速度进给(P2)P2 [W]　＝　(260)×TDC[Nm]×N1 [r/min]　 计算运模式1，循环时的平均再生电力(P)，确认再生电阻容量下降。如果升高，则应适当选用外部再生电阻。 ⑨运模式/机械构成的重新审查 当TrmsTR时，重新审查以下项目。 在允许范围内，将加速/减速时间加长一些。 延长运转频率1循环时间。 当旋转速度有余量时，加大减速比。 加大电机容