伺服加线性模组运动,如何选择伺服功率及惯量?-专业自动化论坛-中国工控网论坛

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kgaoq

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发表于：2008-06-03 11:44:13

楼主

线性模组为滚珠丝杆(丝杆外径16导程16)加两条直线导轨,模组载着平台,平台重量约25kg,伺服工作时的转速为2400转/分,不知道该怎么选择伺服的功率和惯量,请大家多多指点,感激不尽!

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踏沙行

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发表于：2008-06-04 17:57:51

1楼

负载速度： VL=15m/min
直线运动部分质量：M=80kg
滚珠丝杠直径： D=0.016m
滚珠丝杠螺距： PB=0.005m
定位次数： n=40次/min
定位长度： L=0.25m
定位时间： tm=1.2s
摩擦系数： μ =0.2
机械效率： η=0.9

1.确定速度曲线
循环时间：tm + te = 60 / n = 60 / 40 =1.5s 假定ta=td整定时间ts是0.1s
加速时间：ta= td = tm - ts - L / VL
=1.2 - 0.1 – 60 × 0.5/15 = 0.1s
恒速时间：tc = tm – ts – ta - td =
= 0.9s
电机转速：NL = VL/PB =15/0.005 = 3000（min-1）
= 3000 × 2π / 60=314 rad
2.计算惯量
负载加滑块：J1=M(PB /2π)2
= 80×（0.005/2×3.14）2
= 0.507×10-4 kgm2
滚珠丝杠： J2 = πρLBDB4/32
= 0.405×10-4 kgm2
电机负载惯量： JL = J1 + J2 =0.912×10-4 kgm2
电机惯量：Jm = 0.417×10-4 kgm2
3.计算扭矩，选择电机
加速度：a+ = NL/ta =3140 rad/s2
负载转矩：TL =μ●M●g●PB / 2●π●η
=0.2×80×9.8×0.005/2×3.14×0.9=0.139 Nm
启动转矩：TP = (J1+J2+Jm)●a+ + TL
= 0.417306 + 0.139 = 0.556 Nm
制动转矩：Ts = (J1+J2+Jm)●a+ - TL
= 0.417306 - 0.139 = 0.278 Nm

转矩有效值：Trms2 =（Tp2ta+TL2tc+Ts2td）/t ≤ 额定转矩2
（0.5562×0.1s+0.1392×0.9+0.2782×0.1）/1.5 = 0.03769
Trms = 0.1941Nm

各种条件均满足，可以选择该电机

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踏沙行