伺服电机:伺服主要靠脉冲来定位,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移;可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
闭环半闭环:格兰达的设备用伺服电机都是半闭环,只是编码器发出多少个脉冲,无法进行反馈值和目标值的比较;如是闭环则使用光栅尺进行反馈
开环步进电机:则没有记忆发出多少个脉冲。
伺服:速度控制、位置控制、力矩控制
增量式伺服电机:是没有记忆功能,下次开始是从零开始;
绝对值伺服电机:具有记忆功能,下次开始是从上次停止位置开始。伺服电机额定速度3000rpm,最大速度5000 rpm; 加速度一般设0.05 ~~ 0.5s
计算内容:
1.负载(有效)转矩T<伺服电机T的额定转矩
2.负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 (5倍以下为好)
3.加、减速期间伺服电机要求的转矩 < 伺服电机的最大转矩
4.最大转速<电机额定转速
伺服电机:编码器分辨率2500puls/圈;则控制器发出2500个脉冲,电机转一圈。
1.确定机构部: 另确定各种机构零件(丝杠的长度、导程和带轮直径等)细节。
典型机构:滚珠丝杠机构、皮带传动机构、齿轮齿条机构等
2.确定运转模式: (加减速时间、匀速时间、停止时间、循环时间、移动距离) 运转模式对电机的容量选择影响很大,加减速时间、停止时间尽量取大,就可以选择小容量电机
3.计算负载惯量J和惯量比(x〖10〗^(-4)kg.m^2): 根据结构形式计算惯量比。 负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 单位(x〖10〗^(-4)kg.m^2) 计算负载惯量后预选电机,计算惯量比
4.计算转速N【r/min】: 根据移动距离、加速时间ta、减速时间td、匀速时间tb计算电机转速。
计算最高速度Vmax 1/2 x ta x Vmax + tb x Vmax + 1/2 x td x Vmax = 移动距离 则得Vmax=0.334m/s(假设) 则最高转速:要转换成N【r/min】。
N = Vmax/Ph = 0.334/0.02=16.7(r/s)
= 16.7 x 60 = 1002(r/min)< 3000(电机额定转速)
2)带轮转1全周长=0.157m(假设) 最高转速Vmax=1.111(m/s)
N = Vmax/Ph = 1.111/0.157 = 7.08(r/s)
= 7.08 x 60 = 428.8 (r/min)< 3000(电机额定转速)
5.计算转矩T【N . m】: 根据负载惯量、加减速时间、匀速时间计算电机转矩、计算移动转矩、加速转矩、减速转矩。
确认最大转矩:加减速时转矩最大 < 电机最大转矩
确认有效转矩:有效(负载)转矩Trms < 电机额定转矩
6.选择电机: 选择能满足3~5项条件的电机。
1.转矩[N.m]:
1)峰值转矩:运转过程中(主要是加减速)电机所需要的最大转矩;为电机最大转矩的80
2)移动转矩、停止时的保持转矩:电机长时间运行所需转矩;为电机额定转矩的80%以下。
3)有效转矩:运转、停止全过程所需转矩的平方平均值的单位时间数值;为电机额定转矩的80%以下。
Trms=√((Ta^(2 ) x ta+Tf^2 x tb+Td^2 x td)/tc)
Ta:加速转矩 ta:加速时间 Tf:移动转矩 tb:匀速时间 Td:减速转矩 td:减速时间 tc:循环时间
2.转速:最高转速运转时电机的最高转速:大致为额定转速以下;(最高转速时需要注意转矩和温度的上升)
3.惯量:保持某种状态所需要的力