怎样才能更好地选择电机型号?
为了让您熟悉伺服电机的选择过程,需要一定数量的计算供您理解,以及整个方程式中使用的测量单位。
有些学习者喜欢手动执行计算(我们将在本课程的后一部分简要描述和描述一些计算),而其他学习者则喜欢使用许多可用的在线程序之一来帮助您确定伺服系统的所有必要规格。
为伺服和步进电机制造商提供帮助电机选型的软件,为您提供关于如何获得最大速度、负载扭矩和惯性矩规格的知识。
首先,让我们回顾一些用于确定伺服电机尺寸的关键术语和测量单位。
1.惯性矩
伺服电机制造商需要了解移动负载所需的力。克服负载阻力的力称为惯性矩。
惯性矩可以量化物理对象对角加速的抵抗力。惯性矩为旋转运动,质量为线性运动。
举例来说,当你乘坐火车或其它车辆旅行时,你是否注意到停车后如何继续前进?你刚刚经历了惯性!
通常,物体的惯性矩取决于物体的形状和质量分布。例如,远离物体几何中心的材料浓度越大,物体的惯性矩越大。
旋转惯性随指定的旋转轴而变化。
另一个惯性的例子是想象冰袋放在冰冻的池塘上。使得圆盘运动需要一定的力量。
质量越大,移动冰球所需的力就越大。如果冰球在冰上滑动,情况也是如此。它将继续滑动,直到施加力阻止冰球为止。
冰球越重,停止冰球所需的力就越大。
“惯性质量”被定义为“加速度”所需的力,“惯性矩”被定义为“角加速度”所需的扭矩。
对象的惯性越大,在给定时间内改变速度所需的力就越大。
惯性矩的SI度量单位是“1平方千米”。在方程式中,通常用变量“I”表示。
下一步,让我们回顾一些惯性矩如何计算各种几何形状的例子。
质量是决定惯性的一个变量。质量定义为物体所拥有的物质的数量。质量的特性之一是它具有惯性。要以一种方式确定质量,你需要知道要移动的负载的密度和体积。
1-1-1。密度
密度衡量物体中的物质紧密堆积在一起的程度。每种材料都有其自己的密度,您可以在线或在教科书中查找。密度的科学单位是“千克/立方米”。
1-1-2。体积
体积就是物体占用的空间量。以“立方米”为单位的固体体积。
最终,质量等于“密度乘以体积”。这里的变量“m"这是一个被定义为质量的符号。质量是物体显示多少惯性的量。
现在你已经知道了一些关于如何确定工程电机尺寸的数据定义。
为了简化正确伺服或步进电机的选型,本课程中使用的电机选型软件将帮助我们进行计算。
深圳瑞特机电官方网站提供的软件工具可以帮助您计算惯性矩或确定质量。
2.负载扭矩
下一步,您需要确定运动应用程序所需的扭矩有三个不同的来源:
1.惯性,
2.摩擦
外力,如压在物体上或重力。
在没有软件工具帮助的情况下,计算外力、重力和摩擦力中的扭矩值是非常复杂的。
3.速度
如今,我们将继续定义应用程序的运动轮廓。我们将使用伺服电机和行程量计算方法。我们使用梯形轮廓,只需提供1.5秒的加速和减速,3秒的运动时间和以度为单位的运动量。
我们将手臂旋转3次(360度乘以3等于1080度)。之后,将自动计算出139.183x10-4kg·m2(千克平方米)的惯性矩。
对执行重复操作的设备,请在整个循环中列出所需的电机速度。确保有时间加速和减速。
当选择有不同分类问题的电机时,制造商通常会提供额外的支持。
举例来说,增加电磁制动器有助于在断电或静止时将负载保持在适当的位置。在未来的任何其它变化和未确定的负载变化中增加安全系数总是一个好主意。
到目前为止,已经确定了伺服电机的关键标准,现在该浏览制造商的产品选择指南,以便找到符合这些要求的电机。
查找电机和驱动器,配合电源电压,额定速度,连续扭矩和峰值扭矩额定值超过计算值。
假如有一个非常匹配的电机,那就意味着你已经完成了。假如没有,可以使用提供的软件齿轮来匹配电机,并且更紧密地加载。
这个程序可以让你打印移动配置文件的结果和软件执行的所有计算。
伺服电机可产生全额定扭矩,从零rpm到数千rpm。很少有机器能在不降低齿轮的情况下使用这些速度。
伺服器通过三种方式与负载相匹配:降低速度、增加扭矩和降低惯性比。
速度与齿轮比成正比降低,扭矩与齿轮比成正比增加,最重要的是惯性比以齿轮比为平方降低。
变速箱制造商列出了伺服级变速箱的惯性,使变速箱的惯性很容易纳入扭矩和惯性计算。
大部分可用的电机可能比所需的速度要高得多。用电动机速度除以所需速度,然后向下舍入以获得起始传动比。
然后将所需扭矩除以齿轮比,以找到新的所需扭矩。这样可以帮助你将电机的选择范围缩小到几个选择。
选择伺服电机后,请选择额定正确输入电压的伺服驱动器,并具有足够的输出电流来驱动伺服电机。
通过几种不同的接口类型,可以控制伺服驱动器。您可选择的接口类型包括脉冲和方向数控、模拟控制和其它伺服网络。
与其他类型的接口相比,伺服驱动器将为您的解决方案提供高速控制和反馈,降低接线和整体诊断能力。
最后,选择任何选项,如键控电机轴、轴封、垂直负荷抱闸或外部制动电阻。