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伺服電機(jī)實(shí)際應(yīng)用轉(zhuǎn)速200rpm,不使用減速器,也要按負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小于等于3倍轉(zhuǎn)子慣量嗎

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1#
發(fā)表于 2020-3-29 07:30:05 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
一個(gè)750w伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)同步輪,,同步帶上輸送10kg的物體,速度1m/s,,加減速時(shí)間都為0.5s,驅(qū)動(dòng)同步輪s5m直徑68mm,,電機(jī)實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速200rpm,。計(jì)算出負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是轉(zhuǎn)子慣量的100倍,但是計(jì)算出的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有1點(diǎn)幾nm,,小于電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩2.39,,最大轉(zhuǎn)矩8nm。電機(jī)廠家說(shuō)我們的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大了,,伺服響應(yīng)性不好,。但是我認(rèn)為轉(zhuǎn)速低,不能按轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算
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發(fā)表于 2020-3-29 13:10:27 | 只看該作者
我有點(diǎn)理解樓主的意思了,。
你的計(jì)算方法應(yīng)該是:線性加速,,根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和加速時(shí)間,計(jì)算出所需扭矩,,然后比較電機(jī)的輸出扭矩,,如果小于輸出,就認(rèn)為電機(jī)選型沒(méi)有問(wèn)題,。
我簡(jiǎn)單計(jì)算了一下.
1.直徑68mm帶輪,,電機(jī)轉(zhuǎn)速200rpm,
那么皮帶速度應(yīng)該是0.068*3.14*200/60=0.71m/s
似乎有點(diǎn)問(wèn)題,,要1m/s應(yīng)該要60齒95.49那個(gè),?
2.皮帶和皮帶輪的慣性懶得查了,我也不知道中心距多少。
僅考慮工件的質(zhì)量,。
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:10*0.034^2=0.012kg*m
角速度:200*3.14*2/60=20.9rad/s
加速時(shí)間:t=0.5s
角加速度:α=41.8rad/s^2
所需轉(zhuǎn)矩:41.8*0.012=0.5N*m
也就是說(shuō)讓10kg工件在0.5s內(nèi)到達(dá)1m/s速度所需的轉(zhuǎn)矩是0.5N*m,,
摩擦力算0.2,加上帶輪和皮帶,,倒也差不多,。

這樣的計(jì)算方法沒(méi)有問(wèn)題,但是有一定的局限性,。樓主提到了負(fù)載慣量和轉(zhuǎn)子慣量的比值問(wèn)題,,應(yīng)該是了解這個(gè)選型限制的:負(fù)載慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量之比最佳值為為一,最大不可超過(guò)五倍,。
認(rèn)為自己的計(jì)算和這條原則發(fā)生了沖突,,事實(shí)證明僅僅依照轉(zhuǎn)矩計(jì)算是不行的,那問(wèn)題出在哪兒呢,?
這里涉及到伺服電機(jī)的工作原理,,我嘗試解釋一下,并附上參考文獻(xiàn),,想深入了解的話可以去讀一讀,。

[1]黃捷建,張靜,李浩,陳順利.伺服電機(jī)負(fù)載慣量比的合理取值[J].微電機(jī),2017,50(11):72-75.
[2]肖瀟,楊金堂,全芳成,李京,田曉波,汪譜發(fā).伺服電機(jī)的選型原則與計(jì)算[J].機(jī)床與液壓,2014,42(22):44-46+49.
2#
發(fā)表于 2020-3-29 08:48:35 | 只看該作者
S5M直徑68mm,打回去重算
3#
 樓主| 發(fā)表于 2020-3-29 09:46:50 | 只看該作者
|冷月梧桐發(fā)表于 03-29 08:48S5M直徑68mm,,打回去重算
這不是重點(diǎn),,40齒節(jié)徑63.66不影響計(jì)算結(jié)果
4#
發(fā)表于 2020-3-29 09:55:34 | 只看該作者
你認(rèn)為響應(yīng)時(shí)間沒(méi)問(wèn)題,那就沒(méi)問(wèn)題,。
廠家就提醒你一下,,出問(wèn)題別找它而已。
就這樣,。
5#
 樓主| 發(fā)表于 2020-3-29 11:18:04 | 只看該作者
|山下敬吾發(fā)表于 03-29 09:55你認(rèn)為響應(yīng)時(shí)間沒(méi)問(wèn)題,,那就沒(méi)問(wèn)題。<br>
廠家就提醒你一下,,出問(wèn)題別找它而已,。<br>
就這樣。
整線的輸送電控調(diào)試不出來(lái),,電控和廠家都說(shuō)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大了,,不穩(wěn)定。我是幫同事計(jì)算的,,我想確認(rèn)我的算法
6#
發(fā)表于 2020-3-29 11:18:37 | 只看該作者
你的出發(fā)點(diǎn)是不是為了省減速器的錢(qián),?那用閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)它不香嗎?
7#
 樓主| 發(fā)表于 2020-3-29 12:12:26 | 只看該作者
|機(jī)械——菜鳥(niǎo)發(fā)表于 03-29 11:18你的出發(fā)點(diǎn)是不是為了省減速器的錢(qián),?那用閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)它不香嗎,?
已經(jīng)決定用86的閉環(huán)步進(jìn),。關(guān)鍵是我這樣計(jì)算是否合理,步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是伺服的5倍,,負(fù)載慣量是步進(jìn)的20倍
9#
 樓主| 發(fā)表于 2020-3-29 13:21:59 | 只看該作者
|山下敬吾發(fā)表于 03-29 13:10我有點(diǎn)理解樓主的意思了,。<br>
你的計(jì)算方法應(yīng)該是:線性加速,根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和加速時(shí)間,,計(jì)算出所需扭矩,,然后比較電機(jī)的輸出扭矩,如果小于輸出,,就認(rèn)為電機(jī)選型沒(méi)有問(wèn)題,。<br>
我簡(jiǎn)單計(jì)算了一下.<br>
1.直徑68mm帶輪,電機(jī)轉(zhuǎn)速200rpm,,<br>
那么皮帶速度應(yīng)該是0.068*3.14*200/60=0.71m/s<br>
似乎有點(diǎn)問(wèn)題,,要1m/s應(yīng)該要60齒95.49那個(gè)?<br>
2.皮帶和皮帶輪的慣性懶得查了,,我也不知道中心距多少,。<br>
僅考慮工件的質(zhì)量。<br>
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:10*0.034^2=0.012kg*m<br>
角速度:200*3.14*2/60=20.9rad/s<br>
加速時(shí)間:t=0.5s<br>
角加速度:α=41.8rad/s^2<br>
所需轉(zhuǎn)矩:41.8*0.012=0.5N*m<br>
也就是說(shuō)讓10kg工件在0.5s內(nèi)到達(dá)1m/s速度所需的轉(zhuǎn)矩是0.5N*m,,<br>
摩擦力算0.2,,加上帶輪和皮帶,倒也差不多,。<br>
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這樣的計(jì)算方法沒(méi)有問(wèn)題,但是有一定的局限性,。樓主提到了負(fù)載慣量和轉(zhuǎn)子慣量的比值問(wèn)題,,應(yīng)該是了解這個(gè)選型限制的:負(fù)載慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量之比最佳值為為一,最大不可超過(guò)五倍,。<br>
認(rèn)為自己的計(jì)算和這條原則發(fā)生了沖突,,事實(shí)證明僅僅依照轉(zhuǎn)矩計(jì)算是不行的,那問(wèn)題出在哪兒呢,?<br>
這里涉及到伺服電機(jī)的工作原理,,我嘗試解釋一下,并附上參考文獻(xiàn),,想深入了解的話可以去讀一讀,。<br>
<br>
[1]黃捷建,張靜,李浩,陳順利.伺服電機(jī)負(fù)載慣量比的合理取值[J].微電機(jī),2017,50(11):72-75.<br>
[2]肖瀟,楊金堂,全芳成,李京,田曉波,汪譜發(fā).伺服電機(jī)的選型原則與計(jì)算[J].機(jī)床與液壓,2014,42(22):44-46+49.
非常感謝您的回答,一語(yǔ)點(diǎn)中問(wèn)題的核心,。伺服轉(zhuǎn)速300rpm也要按照3-5倍電機(jī)轉(zhuǎn)軸慣量算嗎,。滿速3000rpm運(yùn)行時(shí)我可以理解3-5倍的慣量比。還有之前計(jì)算是按照300rpm計(jì)算的,,現(xiàn)在表述的200rpm是我早上回憶錯(cuò)了,。
10#
發(fā)表于 2020-3-29 13:43:30 | 只看該作者
電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)傳遞到外部類似于小球碰撞的情景,,A球質(zhì)量越小,將自己的速度傳遞給B球就越困難,,當(dāng)這個(gè)傳遞超過(guò)伺服系統(tǒng)的允許使用工況時(shí),,就會(huì)導(dǎo)致抖動(dòng)或者相應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)。
如何解決負(fù)載不匹配帶來(lái)的問(wèn)題也是伺服研究的一個(gè)重要方向,,相關(guān)的論文頗為豐富,。
另外,剛剛提到的五倍以內(nèi)只是約數(shù),,具體的推薦使用負(fù)載需要查詢樣本或者咨詢廠家,。
關(guān)于不同轉(zhuǎn)速適用的負(fù)載比例是否相同,在額定轉(zhuǎn)速以下,,扭矩是一樣的,,超出額定轉(zhuǎn)速,扭矩變小,,所以...這里我認(rèn)為伺服系統(tǒng)的負(fù)載比例是不變的,。
另外,其實(shí)電機(jī)選型,,我用過(guò)的日精,,東方馬達(dá),三菱等廠家都有提供選型軟件,,懶得學(xué)習(xí)軟件的話也可以委托代理商幫忙計(jì)算,。所以很久沒(méi)有動(dòng)手算過(guò)了,今天又復(fù)習(xí)了一下,,哈哈,。
以上。

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