伺服电机,常州凌普,ASMT04L250AK
负载惯量的计算。
由电机驱动的所有运动部件,无论旋转运动的部件,还是直线运动的部件,都成为电机的负载惯量。电机轴上的负载总惯量可以通过计算各个被驱动的部件的惯量,并按一定的规律将其相加得到。
1)圆柱体惯量 如滚珠丝杠,齿轮等围绕其中心轴旋转时的惯量可按下面公式计算: J=(πγ/32)*D4L(kg cm2) 如机构为钢材,则可按下面公式计算: J=(0.78*10-6)*D4L(kg cm2) 式中: γ材料的密度(kg/cm2) D圆柱体的直经(cm) L圆柱体的长度(cm)
2)轴向移动物体的惯量工件,工作台等轴向移动物体的惯量,伺服电机工作原理,可由下面公式得出: J=W*(L/2π)2 (kg cm2) 式中: W直线移动物体的重量(kg) L电机每转在直线方向移动的距离(cm)
3)圆柱体围绕中心运动时的惯量如图所示: 圆柱体围绕中心运动时的惯量 属于这种情况的例子:如大直经的齿轮,为了减少惯量,ASMT04L250AK,往往在圆盘上挖出分布均匀的孔这时的惯量可以这样计算: J=Jo+W*R2(kg cm2) 式中:Jo为圆柱体围绕其中心线旋转时的惯量(kgcm2) W圆柱体的重量(kg) R旋转半径(cm)
4)相对电机轴机械变速的惯量计算将上图所示的负载惯量Jo折算到电机轴上的计算方法如下: J=(N1/N2)2Jo 式中:N1 N2为齿轮的齿数
3.电机加速或减速时的转矩
电机加速或减速时的转矩
1)按线性加减速时加速转矩计算如下: Ta=(2πVm/60*104) *1/ta(Jm+JL)(1-e-ks。ta) Vr=Vm{1-1/ta.ks(1-e-ksta) Ta加速转矩(N.M) Vm快速移动时的电机转速(r/min) Ta加速时间(sec) Jm电机惯量(N.m.s2) JL负载惯量(N.m.s2) Vr加速转矩开始减少的点 Ks伺服系统位置环增益(sec-1)
电机按指数曲线加速时的加速转矩曲线 此时,速度为零的转矩To可由下面公式给出: To==(2πVm/60*104) *1/te(Jm+JL) Te指数曲线加减速时间常数
2)当输入阶段性速度指令时。 这时的加速转矩Ta相当于To,可由下面公式求得(ts=ks), Ta==(2πVm/60*104)*1/ts(Jm+JL)。
3.工作机械频繁启动,制动时所需转矩。
当工作机械作频繁启动,制动时,必须检查电机是否过热,为此需计算在一个周期内电机转矩的均方根值,并且应使此均方根值小于电机的连续转矩。
电机的均方根值:
Trms=√[(Ta+Tf)2t1+Tf2t2+(Ta-Tf)2t1+To2t3]/T周
式中: Ta加速转矩(N.M) Tf摩擦转矩(N.M) To在停止期间的转矩(N。M) t1t2t3t周 所知的时间。 t1t2t3t周 所知的时间示意图
4.负载周期性变化的转矩计算
也需要计算出一个周期中的转矩均方根值Trms。且该值小于额定转矩。这样电机才不会过热,正常工作。
负载惯量与电机的响应和快速移动ACC/DEC时间息息相关。带大惯量负载时,当速度指令变化时,电机需较长的时间才能到达这一速度,当二轴同步插补进行圆弧高速切削时大惯量的负载产生的误差会比小惯量的大一些。
通常,当负载惯量小于电机惯量时上述提及的问题一般不会发生。如果高于5倍马达转子惯量,一般伺服会出现不良反应,像高速激光切割机床,在设计时就要考虑负载惯量低于电机转子惯量。
在传统人工操作的拧紧作业中,由于拧紧扭力及作用力不能精que控制,会导致压紧力或小或大,当压紧力过小时,螺栓可能由于振动或者循环载荷而导致松脱,而压紧力过大时,又容易导致连接构件的断裂或变形,故此拧紧机应运而生。
拧紧机依靠伺服电机的控制能力,实现压紧力大小的自动调节控制,确保产品在拧紧装配中压紧力精que控制。
目前传统的拧紧机控制方案如图1所示,包括:PLC+触摸屏+伺服驱动器+伺服电机+减速器+力矩传感器。
该模式是通过PLC控制器向伺服驱动器发送位置脉冲,同时接收力矩传感器反馈的模拟量信号,控制电机启停。
传统方案模式比较成熟,使用范围也比较广。但随着设备用量的增加,如何进一步提高产品性能并降低成本,是客户面临的新问题。
公司针对市场需求,率先提出控制器和伺服驱动器功能二合一的一体化解决方案,将PLC的所有功能集成到伺服驱动器中完成,省去PLC软硬件,力矩传感器的模拟量信号直接反馈给伺服驱动器,驱动器采用内部位置模式和速度模式控制电机的位置、转速、启动、停止。具有结构简单,可靠性强,性价比高等特点。
内部位置模式是在伺服驱动器中设计多段位置,通过参数来设定各段位置运行方式,包括:运行圈数、运行速度、加减速时间、跳转路径等,根据外部I/O端口的触发信号依次运行各段位置。
方案确定后,需要结合着现场的具体要求来进行量身定制的工艺参数设计,如加减速度、运行速度、运行长度、转矩都要进行准确的设置。
本方案系统经客户现场连续长时间运行,伺服电机,并经现场调试显示,伺服电机原理,力矩控制精度能达到国外先进水平。本设计方案控制精度高,可靠性强,为用户提高了产品质量,提升了生产效率,赢得了客户的赞誉。
本方案与传统方案比较具有如下优势:
<1>省去PLC或板卡等运动控制器,拧紧机整机成本大幅降低。
<2>扭矩传感器的信号直接反馈至驱动器,中间环节更少,布线更为简洁,整机抗噪能力更强。
伺服电机,常州凌普,ASMT04L250AK由常州市凌普工业自动化有限公司提供。常州市凌普工业自动化有限公司(www.cz-lp.com)是江苏 常州 ,电子、电工产品制造设备的翘楚,多年来,公司贯彻执行科学管理、创新发展、诚实守信的方针,很大限度的满足客户需求。在常州凌普领导携全体员工热情欢迎各界人士垂询洽谈,共创常州凌普更加美好的未来。