所有的运动都可以归结为两类运动,直线运动和旋转运动,其对于的公式和物理量如下:
两种运动对应的物理量和公式为对偶关系,比如 力-扭矩 质量-转动惯量 位置-角度等这些物理量的对偶关系可以只需要记住一类运动的公式,把对偶量带入公式就可以得到另一类运动的公式。
在运动控制涉及到的基本物理量为:时间(s) 距离(m)质量(kg)角度(rad) 电流(A),其他的物理量可以由以上的基本物理量推出。例如:1N(牛顿)=1kgm/s2; 1Nm(牛米)=1Ws(瓦特秒)=1J(焦耳)
在运动控制中,有一个核心部分就是电机,只有深刻理解电机才能真正的把机械和电气结合到一起理解运动控制
真心佩服我们老祖宗留下的汉语的精炼,一个词“电机” 就能深刻的揭示其内涵,“电机”中的“电”可以把运动控制中的电气刻画出来,而“机”就把运动控制中的机械部分刻画出来,从字面意思就可以告诉你电机是的什么东西。而英文里的motor真心不知道说的是什么东西。
与电相关的物理量为:电压(V)电流(A)频率(Hz)
与机相关的物理量为:转速(rpm)扭矩(Nm)转动惯量(kgm2)
以电机为枢纽,一边与机械相关,一边与电气相关,完美的把机电一体化体现出来。
由于运动控制的对象是机械部件,从运动机械部件到电机输出轴之间就是机械部分的运动转换,例如,通过丝杆连接,丝杆的输出连接一个直线运动的部件,丝杆的输入连接到电机轴或者减速机输出轴,而减速机的输入轴连接到电机的输出轴上。而电机的接线盒就是连接电气部分-变频器了。不管是什么转换装置,最终到电机轴上就是以下的机械参数: 时间(s),速度(rpm)扭矩(Nm) 转动惯量(kgm2),这四个基本参数组成一个运动控制的时序表,就是运动控制的负载时序图。
根据这个负载的时序图,和电机本身的参数(转速,额定扭矩,最大扭矩,转动惯量,效率)就可以选择出合适的电机了。电机选定后,相对应的变频器也就可以确定下来了。
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