伺服電機(jī)選型技術(shù)指南

1、伺服電機(jī)選型技術(shù)指南伺服電機(jī)選型技術(shù)指南(2007032011:24:40)分類：工作日志伺服電機(jī)選型技術(shù)指南1、機(jī)電領(lǐng)域中伺服電機(jī)的選擇原則現(xiàn)代機(jī)電行業(yè)中經(jīng)常會碰到一些復(fù)雜的運動，這對電機(jī)的動力荷載有很大影響。伺服驅(qū)動裝置是許多機(jī)電系統(tǒng)的核心，因此，伺服電機(jī)的選擇就變得尤為重要。首先要選出滿足給定負(fù)載要求的電動機(jī)，然后再從中按價格、重量、體積等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)選擇最適合的電機(jī)。各種電機(jī)的T曲線（1）傳統(tǒng)的選擇方法這里只考慮電機(jī)的動力問題，

2、對于直線運動用速度v(t)，加速度a(t)和所需外力F(t)表示，對于旋轉(zhuǎn)運動用角速度(t)，角加速度(t)和所需扭矩T(t)表示，它們均可以表示為時間的函數(shù)，與其他因素?zé)o關(guān)。很顯然。電機(jī)的最大功率P電機(jī)，最大應(yīng)大于工作負(fù)載所需的峰值功率P峰值，但僅僅如此是不夠的，物理意義上的功率包含扭矩和速度兩部分，但在實際的傳動機(jī)構(gòu)中它們是受限制的。用峰值，T峰值表示最大值或者峰值。電機(jī)的最大速度決定了減速器減速比的上限，n上限=峰值，最大峰值，同

3、樣，電機(jī)的最大扭矩決定了減速比的下限，n下限=T峰值T電機(jī)，最大，如果n下限大于n上限，選擇的電機(jī)是不合適的。反之，則可以通過對每種電機(jī)的廣泛類比來確定上下限之間可行的傳動比范圍。只用峰值功率作為選擇電機(jī)的原則是不充分的，而且傳動比的準(zhǔn)確計算非常繁瑣。（2）新的選擇方法一種新的選擇原則是將電機(jī)特性與負(fù)載特性分離開，并用圖解的形式表示，這種表示方法使得驅(qū)動裝置的可行性檢查和不同系統(tǒng)間的比較更方便，另外，還提供了傳動比的一個可能范圍。這種方

4、法的優(yōu)點：適用于各種負(fù)載情況；將負(fù)載和電機(jī)的特性分離開；有關(guān)動力的各個參數(shù)均可用圖解的形式表示并且適用于各種電機(jī)。因此，不再需要用大量的類比來檢查電機(jī)是否能夠驅(qū)動某個特定的負(fù)載。在電機(jī)和負(fù)載之間的傳動比會改變電機(jī)提供的動力荷載參數(shù)。比如，一個大的傳動比會減小外部扭矩對電機(jī)運轉(zhuǎn)的影響，而且，為輸出同樣的運動，電機(jī)就得以較高的速度旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生較大的加速度，因此電機(jī)需要較大的慣量扭矩。選擇一個合適的傳動比就能平衡這相反的兩個方面。通常，應(yīng)用有如

5、下兩種方法可以找到這個傳動比n，它會把電機(jī)與工作任3、根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩選擇伺服電機(jī)根據(jù)伺服電機(jī)的工作曲線，負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足：當(dāng)機(jī)床作空載運行時，在整個速度范圍內(nèi)，加在伺服電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)在電機(jī)的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，即在工作曲線的連續(xù)工作區(qū)；最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，加載周期及過載時間應(yīng)在特性曲線的允許范圍內(nèi)。加在電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩可以折算出加到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。式中，為折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩（N.m）；F為軸向移動工作臺時所需的力（N）；L為電機(jī)

6、每轉(zhuǎn)的機(jī)械位移量（m）；為滾珠絲杠軸承等摩擦轉(zhuǎn)矩折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩（N.m）；為驅(qū)動系統(tǒng)的效率。式中，為切削反作用力（N）；為齒輪作用力（N）；W為工作臺工件等滑動部分總重量（N）；為由于切削力使工作臺壓向?qū)к壍恼龎毫Γ∟）；為摩擦系數(shù)。無切削時，。計算轉(zhuǎn)矩時下列幾點應(yīng)特別注意。（a）由于鑲條產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩必須充分地考慮。通常，僅僅從滑塊的重量和摩擦系數(shù)來計算的轉(zhuǎn)矩很小的。請?zhí)貏e注意由于鑲條加緊以及滑塊表面的精度誤差所產(chǎn)生的力矩。

7、（b）由于軸承，螺母的預(yù)加載，以及絲杠的預(yù)緊力滾珠接觸面的摩擦等所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩均不能忽略。尤其是小型輕重量的設(shè)備。這樣的轉(zhuǎn)矩回應(yīng)影響整個轉(zhuǎn)矩。所以要特別注意。（c）切削力的反作用力會使工作臺的摩擦增加，以此承受切削反作用力的點與承受驅(qū)動力的點通常是分離的。如圖所示，在承受大的切削反作用力的瞬間，滑塊表面的負(fù)載也增加。當(dāng)計算切削期間的轉(zhuǎn)矩時，由于這一載荷而引起的摩擦轉(zhuǎn)矩的增加應(yīng)給予考慮。（d）摩擦轉(zhuǎn)矩受進(jìn)給速率的影響很大，必須研究測量因速度

8、工作臺支撐物(滑塊，滾珠，壓力)，滑塊表面材料及潤滑條件的改變而引起的摩擦的變化。已得出正確的數(shù)值。（e）通常，即使在同一臺的機(jī)械上，隨調(diào)整條件，周圍溫度，或潤滑條件等因素而變化。當(dāng)計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩時，請盡量借助測量同種機(jī)械上而積累的參數(shù)，來得到正確的數(shù)據(jù)。4、根據(jù)負(fù)載慣量選擇伺服電機(jī)為了保證輪廓切削形狀精度和低的表面加工粗糙度，要求數(shù)控機(jī)床具有良好的快速響應(yīng)特性。隨著控制信號的變化，電機(jī)應(yīng)在較短的時間內(nèi)完成必須的動作。負(fù)載慣量與電機(jī)的響應(yīng)