一、伺服電機(jī)選型計(jì)算實(shí)例?
假設(shè)需要選型一臺伺服電機(jī),其工作負(fù)載為200kg,工作速度為50m/min,工作加速度為2m/s^2,工作分鐘數(shù)為8小時(shí)。
首先需要考慮的是工作負(fù)載。根據(jù)工作負(fù)載可以計(jì)算出所需的扭矩。假設(shè)摩擦系數(shù)為0.1,所需扭矩為:
T = (m * v^2) / (2 * a * μ) = (200 * 50^2) / (2 * 2 * 0.1) = 12,500 Nm
接下來需要考慮的是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。根據(jù)上述扭矩和工作速度可以計(jì)算出最大轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)速,同時(shí)也可以計(jì)算出所需功率。
最大轉(zhuǎn)矩:
Tmax = T / SF = 12,500 / 1.5 = 8,333 Nm
其中SF為安全系數(shù),假設(shè)取1.5。
最大轉(zhuǎn)速:
Nmax = v / (π * D) = 50 / (π * 0.2) = 397.9 rpm
其中D為傳動(dòng)裝置直徑,假設(shè)取0.2m。
所需功率:
P = (Tmax * Nmax) / 9550 = (8,333 * 397.9) / 9550 = 346.4 kW
最后需要考慮的是控制系統(tǒng)的參數(shù),如位置誤差、速度誤差、加速度誤差等,以此來選擇相應(yīng)的伺服控制器和編碼器。
綜上,根據(jù)以上計(jì)算,可以選型一臺額定功率為400kW,額定轉(zhuǎn)矩為10,000 Nm,最大轉(zhuǎn)速為6000 rpm的伺服電機(jī)。
二、齒條傳動(dòng)伺服電機(jī)選型計(jì)算實(shí)例?
確定運(yùn)轉(zhuǎn)模式。 (加減速時(shí)間、勻速時(shí)間、停止時(shí)間、循環(huán)時(shí)間、移動(dòng)距離)
運(yùn)轉(zhuǎn)模式對電機(jī)的容量選擇影響很大,加減速時(shí)間、停止時(shí)間盡量取大,就可以選擇小容量電機(jī)9 h* p! W) T2 U
3.計(jì)算負(fù)載慣量J和慣量比(x〖10〗^(-4)kg.m^2)。 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式計(jì)算慣量比。 負(fù)載慣量J/伺服電機(jī)慣量J< 10 單位(x〖10〗^(-4)kg.m^2)1 |1 g8 {" R; ?' x& g" H$ l" x
計(jì)算負(fù)載慣量后預(yù)選電機(jī),計(jì)算慣量比
4.計(jì)算轉(zhuǎn)速N【r/min】。 根據(jù)移動(dòng)距離、加速時(shí)間ta、減速時(shí)間td、勻速時(shí)間tb計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速。
計(jì)算最高速度Vmax 1/2 x ta x Vmax + tb x Vmax + 1/2 x td x Vmax = 移動(dòng)距離 則得Vmax=0.334m/s(假設(shè))8 \- i. l0 w3 h
則最高轉(zhuǎn)速:要轉(zhuǎn)換成N【r/min】,
1)絲桿轉(zhuǎn)1圈的導(dǎo)程為Ph=0.02m(假設(shè)) 最高轉(zhuǎn)速Vmax=0.334m/s(假設(shè)8 A3 q r: Z7 w) ^3 P" e3 y
N = Vmax/Ph = 0.334/0.02=16.7(r/s)9 n+ b$ v. z0 ~5 r9 S0 R q, Y8 u
= 16.7 x 60 = 1002(r/min)< 3000(電機(jī)額定轉(zhuǎn)速)
2)帶輪轉(zhuǎn)1全周長=0.157m(假設(shè)) 最高轉(zhuǎn)速Vmax=1.111(m/s)
N = Vmax/Ph = 1.111/0.157 = 7.08(r/s)
= 7.08 x 60 = 428.8 (r/min)< 3000(電機(jī)額定轉(zhuǎn)速)
5.計(jì)算轉(zhuǎn)矩T【N . m】。 根據(jù)負(fù)載慣量、加減速時(shí)間、勻速時(shí)間計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)矩。* V6 y5 x- a7 f9 {8 j; U
計(jì)算移動(dòng)轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩、減速轉(zhuǎn)矩/ j5 u" |* ]7 g
確認(rèn)最大轉(zhuǎn)矩:加減速時(shí)轉(zhuǎn)矩最大 < 電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 r$ G6 G. `) B9 l
確認(rèn)有效轉(zhuǎn)矩:有效(負(fù)載)轉(zhuǎn)矩Trms < 電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩5 ]2 _ o. n7 g2 B; Y" J5 P9 b
6.選擇電機(jī)。 選擇能滿足3~5項(xiàng)條件的電機(jī)。
1.轉(zhuǎn)矩[N.m]:1)峰值轉(zhuǎn)矩:運(yùn)轉(zhuǎn)過程中(主要是加減速)電機(jī)所需要的最大轉(zhuǎn)矩;為電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的80%以下。6 ~& m# q( ?" I7 Q' \8 r" m
2)移動(dòng)轉(zhuǎn)矩、停止時(shí)的保持轉(zhuǎn)矩:電機(jī)長時(shí)間運(yùn)行所需轉(zhuǎn)矩;為電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的80%以下。
3)有效轉(zhuǎn)矩:運(yùn)轉(zhuǎn)、停止全過程所需轉(zhuǎn)矩的平方平均值的單位時(shí)間數(shù)值;為電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的80%以下。& i" s+ F! q d! W) x
Trms=√((Ta^(2 ) x ta+Tf^2 x tb+Td^2 x td)/tc). g! d$ m, R0 ^3 Y
Ta:加速轉(zhuǎn)矩 ta:加速時(shí)間 Tf:移動(dòng)轉(zhuǎn)矩 tb:勻速時(shí)間 Td:減速轉(zhuǎn)矩 td:減速時(shí)間 tc:循環(huán)時(shí)間! V2 ~$ s1 _+ h" _ \
2.轉(zhuǎn)速:最高轉(zhuǎn)速 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速:大致為額定轉(zhuǎn)速以下;(最高轉(zhuǎn)速時(shí)需要注意轉(zhuǎn)矩和溫度的上升)
3.慣量:保持某種狀態(tài)所需要的力
三、三菱plc伺服編程實(shí)例講解?
1、編寫PLC伺服程序:
(1)檢查PLC系統(tǒng)技術(shù)參數(shù);
(2)使用聯(lián)鎖功能進(jìn)行編程,確保程序中沒有語法錯(cuò)誤;
(3)確定每個(gè)控制部件的伺服輸入和輸出寄存器,并編程相應(yīng)的I/O映射;
(4)編寫控制控制程序,如:啟動(dòng)伺服函數(shù)、邏輯判斷函數(shù)、定時(shí)器函數(shù)、計(jì)數(shù)器函數(shù)等;
(5)根據(jù)應(yīng)用要求,設(shè)置控制速度、偏移、正反轉(zhuǎn)等參數(shù);
(6)編寫安全控制程序,需要考慮伺服系統(tǒng)安全運(yùn)行及人員安全方面的要求;
(7)進(jìn)行單元測試,檢驗(yàn)每個(gè)模塊的功能,保證程序運(yùn)行正常
四、電機(jī)選型計(jì)算實(shí)例?
回答如下:假設(shè)需要選型一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)某種機(jī)械設(shè)備的電機(jī),根據(jù)設(shè)備的要求和工作條件,需要進(jìn)行以下計(jì)算:
1. 計(jì)算負(fù)載慣性矩:設(shè)備的負(fù)載慣性矩為500 kg.m2。
2. 計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩:設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為300 N.m。
3. 計(jì)算工作轉(zhuǎn)速:設(shè)備的工作轉(zhuǎn)速為1000 rpm。
4. 計(jì)算功率需求:設(shè)備的功率需求為10 kW。
5. 根據(jù)電機(jī)的額定參數(shù),選擇合適的電機(jī):選擇額定功率為10 kW,額定轉(zhuǎn)速為1500 rpm,額定電壓為380 V的異步電機(jī)。
6. 計(jì)算電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩:額定功率為10 kW,額定轉(zhuǎn)速為1500 rpm,根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率公式,可得電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為63.66 N.m。
7. 計(jì)算電機(jī)的轉(zhuǎn)矩裕度:電機(jī)的轉(zhuǎn)矩裕度一般為20%-30%,因此需要將電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩乘以1.2或1.3,得到電機(jī)的轉(zhuǎn)矩裕度為76.39 N.m。
8. 比較負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電機(jī)的轉(zhuǎn)矩裕度:根據(jù)計(jì)算結(jié)果,電機(jī)的轉(zhuǎn)矩裕度為76.39 N.m,大于設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩300 N.m,因此該電機(jī)可以滿足設(shè)備的轉(zhuǎn)矩要求。
9. 計(jì)算電機(jī)的過載能力:根據(jù)電機(jī)的額定功率和額定轉(zhuǎn)速,計(jì)算出電機(jī)的額定電流和額定轉(zhuǎn)矩,然后根據(jù)電機(jī)的過載能力公式,計(jì)算出電機(jī)的過載能力。假設(shè)電機(jī)的過載能力為150%(即1.5倍),則電機(jī)的過載轉(zhuǎn)矩為95.49 N.m。
10. 比較負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電機(jī)的過載能力:根據(jù)計(jì)算結(jié)果,電機(jī)的過載轉(zhuǎn)矩為95.49 N.m,大于設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩300 N.m,因此該電機(jī)可以滿足設(shè)備的過載要求。
綜合以上計(jì)算結(jié)果,選型出的電機(jī)可以滿足設(shè)備的轉(zhuǎn)矩、功率和過載要求。
五、三菱plc伺服定位控制實(shí)例講解?
關(guān)于這個(gè)問題,三菱PLC伺服定位控制實(shí)例的講解如下:
1. 系統(tǒng)簡介
本系統(tǒng)采用三菱PLC和伺服驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)定位控制。PLC采用FX3U-32MR/ES-A型號,伺服驅(qū)動(dòng)器采用MR-J2-40A型號。系統(tǒng)控制器與伺服驅(qū)動(dòng)器之間通過伺服通訊(SSCNET II)進(jìn)行通訊。
2. 系統(tǒng)功能
本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下功能:
(1)通過PLC控制伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行位置控制。
(2)通過PLC控制伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行速度控制。
(3)通過PLC控制伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行力矩控制。
(4)通過PLC控制伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行位置、速度和力矩的聯(lián)合控制。
3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)的控制器采用FX3U-32MR/ES-A型號,它具有32個(gè)輸入端口和32個(gè)輸出端口,可滿足控制系統(tǒng)的需要。
伺服驅(qū)動(dòng)器采用MR-J2-40A型號,它具有位置、速度和力矩控制功能,可滿足本系統(tǒng)的要求。
系統(tǒng)控制器與伺服驅(qū)動(dòng)器之間通過伺服通訊(SSCNET II)進(jìn)行通訊,以實(shí)現(xiàn)控制功能。
4. 系統(tǒng)程序
本系統(tǒng)的PLC程序主要包括以下幾個(gè)部分:
(1)初始化程序:包括系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、伺服驅(qū)動(dòng)器初始化等。
(2)位置控制程序:包括設(shè)置目標(biāo)位置、讀取當(dāng)前位置、計(jì)算位置誤差、根據(jù)誤差調(diào)整控制參數(shù)等。
(3)速度控制程序:包括設(shè)置目標(biāo)速度、讀取當(dāng)前速度、計(jì)算速度誤差、根據(jù)誤差調(diào)整控制參數(shù)等。
(4)力矩控制程序:包括設(shè)置目標(biāo)力矩、讀取當(dāng)前力矩、計(jì)算力矩誤差、根據(jù)誤差調(diào)整控制參數(shù)等。
(5)聯(lián)合控制程序:包括設(shè)置目標(biāo)位置、速度和力矩、讀取當(dāng)前位置、速度和力矩、計(jì)算位置、速度和力矩誤差、根據(jù)誤差調(diào)整控制參數(shù)等。
5. 系統(tǒng)應(yīng)用
本系統(tǒng)可應(yīng)用于各種需要精確定位的場合,如機(jī)器人控制、半導(dǎo)體設(shè)備制造等領(lǐng)域。通過PLC和伺服驅(qū)動(dòng)器的聯(lián)合控制,可以實(shí)現(xiàn)高精度的位置、速度和力矩控制。同時(shí),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高,具有廣泛的應(yīng)用前景。
六、三菱伺服電機(jī)扭矩控制實(shí)例?
在選擇三菱伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器時(shí),只需要知道電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載的轉(zhuǎn)距要求及安裝方式即可,我們選擇額定轉(zhuǎn)距為2.4 N·m,額定轉(zhuǎn)速為3 000 r/min,每轉(zhuǎn)為131 072 p/rev分辨率的三菱伺服電機(jī)HF-KE73W1-S100,與之配套使用的驅(qū)動(dòng)器我們選用三菱伺服驅(qū)動(dòng)器MR-JE-70A。三菱此款伺服系統(tǒng)具有500 Hz的高響應(yīng)性,高精度定位,高水平的自動(dòng)調(diào)節(jié),能輕易實(shí)現(xiàn)增益設(shè)置,且采用自適應(yīng)振動(dòng)抑止控制,有位置、速度和轉(zhuǎn)距三種控制功能,完全滿足要求。
七、ecma伺服電機(jī)選型?
為了選出合適的ECMA伺服電機(jī),應(yīng)該考慮以下幾個(gè)方面:1.ECMA伺服電機(jī)的選型需要根據(jù)具體使用場景來確定,不同的使用場景需要的電機(jī)型號可能會有所不同。
2. a.首先,要參考使用場景的要求,根據(jù)所需的輸出扭矩、轉(zhuǎn)速和位置控制精度來確定合適的型號。
b. 其次,還需要考慮電源和電機(jī)的匹配問題,在選型時(shí)需確定其匹配程度。
c. 除此之外,還應(yīng)該考慮其它因素,比如需要考慮環(huán)境溫度、品牌的信譽(yù)度等等。
3.在確定了所需的ECMA伺服電機(jī)型號之后,還需要注意以下細(xì)節(jié): a.選型前要了解電機(jī)的性能參數(shù),如轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和抱閘方式等。
b.要確認(rèn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器的兼容性,封裝、編碼器磁極對數(shù)等也要匹配。
c.選擇保證質(zhì)量的品牌。
八、富士伺服電機(jī)選型?
富士伺服的電機(jī)選型方法
一、轉(zhuǎn)速和編碼器分辨率的確認(rèn)。
二、電機(jī)軸上負(fù)載力矩的折算和加減速力矩的計(jì)算。
三、計(jì)算負(fù)載慣量,慣量的匹配,安川伺服電機(jī)為例,部分產(chǎn)品慣量匹配可達(dá)50倍,但實(shí)際越小越好,這樣對精度和響應(yīng)速度好。
四、再生電阻的計(jì)算和選擇,對于伺服,一般2kw以上,要外配置。
五、電纜選擇,編碼器電纜雙絞屏蔽的,對于安川伺服等日系產(chǎn)品絕對值編碼器是6芯,增量式是4芯。 以上的選擇方法只考慮到電機(jī)的動(dòng)力問題,對于直線運(yùn)動(dòng)用速度,加速度和所需外力表示,對于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用角速度,角加速度和所需扭矩表示,它們均可以表示為時(shí)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(shí)際的傳動(dòng)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
九、轉(zhuǎn)盤伺服電機(jī)選型?
轉(zhuǎn)盤伺服電機(jī)的選型方法 :
一、轉(zhuǎn)速和編碼器分辨率的確認(rèn)。
二、電機(jī)軸上負(fù)載力矩的折算和加減速力矩的計(jì)算。
三、計(jì)算負(fù)載慣量,慣量的匹配,安川伺服電機(jī)為例,部分產(chǎn)品慣量匹配可達(dá)50倍,但實(shí)際越小越好,這樣對精度和響應(yīng)速度好。
四、再生電阻的計(jì)算和選擇,對于伺服,一般2kw以上,要外配置。
五、電纜選擇,編碼器電纜雙絞屏蔽的,對于安川伺服等日系產(chǎn)品絕對值編碼器是6芯,增量式是4芯。
十、伺服電機(jī)如何選型?
每種型號電機(jī)的規(guī)格項(xiàng)內(nèi)均有額定轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩及電機(jī)慣量等參數(shù),各參數(shù)與負(fù)載轉(zhuǎn)矩及負(fù)載慣量間必定有相關(guān)聯(lián)系存在,選用電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩應(yīng)符合負(fù)載機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)條件要求,如加速度的快慢、機(jī)構(gòu)的重量、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式(水平、垂直、旋轉(zhuǎn))等;運(yùn)動(dòng)條件與電機(jī)輸出功率無直接關(guān)系,但是一般電機(jī)輸出功率越高,相對輸出轉(zhuǎn)矩也會越高。 因此,不但機(jī)構(gòu)重量會影響電機(jī)的選用,運(yùn)動(dòng)條件也會改變電機(jī)的選用。慣量越大時(shí),需要越大的加速及減速轉(zhuǎn)矩,加速及減速時(shí)間越短時(shí),也需要越大的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。 選用伺服電機(jī)規(guī)格時(shí),依下列步驟進(jìn)行。 (1)明確負(fù)載機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)條件要求,即加/減速的快慢、運(yùn)動(dòng)速度、機(jī)構(gòu)的重量、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式等。 (2)依據(jù)運(yùn)行條件要求選用合適的負(fù)載慣最計(jì)算公式,計(jì)算出機(jī)構(gòu)的負(fù)載慣量。 (3)依據(jù)負(fù)載慣量與電機(jī)慣量選出適當(dāng)?shù)募龠x定電機(jī)規(guī)格。 (4)結(jié)合初選的電機(jī)慣量與負(fù)載慣量,計(jì)算出加速轉(zhuǎn)矩及減速轉(zhuǎn)矩。 (5)依據(jù)負(fù)載重量、配置方式、摩擦系數(shù)、運(yùn)行效率計(jì)算出負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 (6)初選電機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩必須大于加速轉(zhuǎn)矩加負(fù)載轉(zhuǎn)矩;如果不符合條件,必須選用其他型號計(jì)算驗(yàn)證直至符合要求。 (7)依據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩、減速轉(zhuǎn)矩及保持轉(zhuǎn)矩,計(jì)算出連續(xù)瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩。 (8)初選電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩必須大于連續(xù)瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩,如果不符合條件,必須選用其他型號計(jì)算驗(yàn)證直至符合要求。 (9)完成選定。