臺(tái)達(dá)伺服電機(jī)在選型計(jì)算前,首先要確定的是機(jī)構(gòu)末端的位置和速度要求,再者確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。此時(shí)即可選擇臺(tái)達(dá)伺服系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)的減速器。選型過(guò)程中,主要考慮以下參數(shù):
一、功率和速度
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和最終負(fù)載的速度和加速度要求,計(jì)算電機(jī)所需功率和速度。值得注意的是,通常情況下需要結(jié)合所選電機(jī)的速度選取減速機(jī)的減速比
在實(shí)際選型過(guò)程中,比如負(fù)載為水平運(yùn)動(dòng),因?yàn)楦鱾€(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦系數(shù)和風(fēng)載系數(shù)的不確定性,公式P=T*N/9549往往無(wú)法明確計(jì)算(無(wú)法精確計(jì)算扭矩的大?。?。而在實(shí)踐過(guò)程中,也發(fā)現(xiàn)使用伺服電機(jī)所需功率往往是加減速階段。所以,通過(guò)T=F*R=m*a*R可定量計(jì)算所需電機(jī)的功率大小和減速機(jī)的減速比(m:負(fù)載質(zhì)量;a:負(fù)載加速度;R:負(fù)載旋轉(zhuǎn)半徑)。
有以下幾點(diǎn)需要注意:
1.電機(jī)的功率富余系數(shù);
2.考慮機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率;
3.減速機(jī)的輸入和輸出扭矩是否達(dá)標(biāo),并有一定的安全系數(shù);
4.后期是否會(huì)有加大速度的可能性。
值得一提的是,在傳統(tǒng)行業(yè)中,例如起重機(jī)等行業(yè),使用普通的感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng),加速度無(wú)明確要求,計(jì)算過(guò)程使用的是經(jīng)驗(yàn)公式。
注:負(fù)載垂直運(yùn)行的情況下,注意把重力加速度計(jì)算在內(nèi)。
二、慣量匹配
要實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的高精度控制,需要考慮電機(jī)與系統(tǒng)的慣量是否匹配。
對(duì)于為什么需要慣量匹配的問(wèn)題,網(wǎng)上并沒(méi)有給出一統(tǒng)江湖的說(shuō)法。個(gè)人理解有限,在這里就不解釋了。有興趣的朋友可以自行考證一下并告知一聲。慣量匹配的原則為:考慮系統(tǒng)慣量折合到電機(jī)軸上,與電機(jī)的慣量比不大于10;比值越小,控制穩(wěn)定性越好,但需要更大的電機(jī),性價(jià)比更低。具體的計(jì)算方法如有不明白的請(qǐng)自行補(bǔ)學(xué)大學(xué)"理論力學(xué)"。
三、精度要求
計(jì)算經(jīng)過(guò)減速機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的變化后,電機(jī)的控制精度是否能夠滿足負(fù)載的要求。減速器或某些傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有一定的回程間隙,都需要考慮。
四、控制匹配
這個(gè)方面主要是與電氣設(shè)計(jì)人員溝通確認(rèn),比如臺(tái)達(dá)伺服控制器的通訊方式是否與PLC匹配,編碼器類型及是否需要引出數(shù)據(jù)等。
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