伺服電機的計算方法_伺服電機的挑選方式

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伺服電機的計算方法

伺服電機是一種能將數據脈沖信號轉化成轉動或平行線增加量健身運動的磁感應實行元器件。

每鍵入一個單脈沖電動機傳動軸步進電機一個橫距角增加量。電動機總的回拐角與脈沖信號數成正比例，相對的轉速比在于脈沖信號頻率。

伺服電機是機電一體化商品中核心部件之一，一般被作為精準定位操縱和定速操縱。

伺服電機慣性力低、精度等級高、無積累差值、操縱簡易等特性。

廣泛運用于機電一體化商品中，如：數控車床、包裝設備、電子計算機外部設備、打印機、打印機等。

挑選伺服電機時，最先要確保伺服電機的功率超過負荷需要的輸出功率。而在采用輸出功率伺服電機時，最先要測算機械結構的負荷轉距，電動機的矩頻特點能達到機械設備負荷并有一定的容量確保其運作靠譜。

在具體工作中全過程中，各種各樣頻率下的負荷扭矩務必在矩頻特點曲線圖的范疇內。

一般地說較大 靜扭矩Mjmax大的電動機，負荷扭矩大。

挑選伺服電機時，應以橫距角和機械結構配對，那樣能夠 獲得數控車床需要的單脈沖劑量。在齒輪傳動全過程中為了更好地促使有更小的單脈沖劑量，一是能夠 更改滾珠絲桿的分度圓直徑，二是能夠 根據伺服電機的細分化驅動器來進行。但細分化只有更改其屏幕分辨率，不更改其精密度。精密度是由電動機的原有特點所決策。

挑選輸出功率伺服電機時，理應估計機械設備負荷的負荷慣性力和數控車床規定的運行頻率，使之與伺服電機的慣性力頻率特點相符合也有一定的容量，使之最髙速持續輸出功率能達到數控車床迅速挪動的必須。

挑選伺服電機必須開展下列測算：

（1）測算傳動齒輪的傳動比

依據所規定單脈沖劑量，傳動齒輪傳動比i測算以下:

i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1) 式中φ ---伺服電機的橫距角（o/單脈沖）

S ---滾珠絲桿牙距（mm)

Δ---(mm/單脈沖）

（2）測算操作臺，滾珠絲桿及其傳動齒輪換算至電動機軸上的慣性力Jt。

Jt=J1 （1/i2)[(J2 Js） W/g（S/2π)2] （1-2）

式中Jt ---換算至電動機軸上的慣性力(Kg.cm.s2)

J1、J2 ---傳動齒輪慣性力(Kg.cm.s2)

Js ----滾珠絲桿慣性力(Kg.cm.s2) W---操作臺凈重（N）

S ---滾珠絲桿牙距（cm）

（3）測算電動機輸出的總扭矩M

M=Ma Mf Mt （1-3）

Ma=（Jm Jt).n/T×1.02×10ˉ2 （1-4）

式中Ma ---電動機運行加快扭矩（N.m)

Jm、Jt---電動機本身慣性力與負荷慣性力(Kg.cm.s2)

n---電動機所需做到的轉速比（r/min）

T---電動機升速時間（s）

Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 （1-5）

Mf---滑軌磨擦換算至電動機的轉距（N.m)

u---摩擦阻力

η---傳送高效率

Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 （1-6）

Mt---切削速度換算至電動機扭矩（N.m)

Pt---較大 切削速度（N）

（4）負荷啟動頻率估計。

數控機床操縱電動機的運行頻率與負荷轉距和慣性力有非常大關聯，其估計公式計算為

fq=fq0[(1-(Mf Mt))/Ml）&pide;(1 Jt/Jm)] 1/2 （1-7）

式中fq---負載啟動頻率（Hz）

fq0---滿載啟動頻率

Ml---啟動頻率下由矩頻特點決策的電動機輸出扭矩（N.m)

若負荷主要參數沒法精準明確,則可按fq=1/2fq0開展估計.

（5）運作的最大頻率與升速時間的測算。

因為電動機的輸出扭矩伴隨著頻率的上升而降低，因而在最大頻率 時，由矩頻特點的輸出扭矩應能驅動器負荷，并留出充足的容量。

（6）負荷扭矩和較大 靜扭矩Mmax。

負荷扭矩可按式（1-5）和式（1-6）測算，電動機在較大 走刀速率時，由矩頻特點決策的電動機輸出扭矩要超過Mf與Mt之和，并留出容量。

一般來說，Mf與Mt之和應低于（0.2 ～0.4)Mmax.