伺服電機選型技術(shù)指南

1、伺服電機選型技術(shù)指南伺服電機選型技術(shù)指南(2007032011:24:40)分類：工作日志伺服電機選型技術(shù)指南1、機電領(lǐng)域中伺服電機的選擇原則現(xiàn)代機電行業(yè)中經(jīng)常會碰到一些復(fù)雜的運動，這對電機的動力荷載有很大影響。伺服驅(qū)動裝置是許多機電系統(tǒng)的核心，因此，伺服電機的選擇就變得尤為重要。首先要選出滿足給定負(fù)載要求的電動機，然后再從中按價格、重量、體積等技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)選擇最適合的電機。各種電機的T曲線（1）傳統(tǒng)的選擇方法這里只考慮電機的動力問題，

2、對于直線運動用速度v(t)，加速度a(t)和所需外力F(t)表示，對于旋轉(zhuǎn)運動用角速度(t)，角加速度(t)和所需扭矩T(t)表示，它們均可以表示為時間的函數(shù)，與其他因素?zé)o關(guān)。很顯然。電機的最大功率P電機，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，但在實際的傳動機構(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

3、樣，電機的最大扭矩決定了減速比的下限，n下限=T峰值T電機，最大，如果n下限大于n上限，選擇的電機是不合適的。反之，則可以通過對每種電機的廣泛類比來確定上下限之間可行的傳動比范圍。只用峰值功率作為選擇電機的原則是不充分的，而且傳動比的準(zhǔn)確計算非常繁瑣。（2）新的選擇方法一種新的選擇原則是將電機特性與負(fù)載特性分離開，并用圖解的形式表示，這種表示方法使得驅(qū)動裝置的可行性檢查和不同系統(tǒng)間的比較更方便，另外，還提供了傳動比的一個可能范圍。這種方

4、法的優(yōu)點：適用于各種負(fù)載情況；將負(fù)載和電機的特性分離開；有關(guān)動力的各個參數(shù)均可用圖解的形式表示并且適用于各種電機。因此，不再需要用大量的類比來檢查電機是否能夠驅(qū)動某個特定的負(fù)載。在電機和負(fù)載之間的傳動比會改變電機提供的動力荷載參數(shù)。比如，一個大的傳動比會減小外部扭矩對電機運轉(zhuǎn)的影響，而且，為輸出同樣的運動，電機就得以較高的速度旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生較大的加速度，因此電機需要較大的慣量扭矩。選擇一個合適的傳動比就能平衡這相反的兩個方面。通常，應(yīng)用有如

5、下兩種方法可以找到這個傳動比n，它會把電機與工作任3、根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩選擇伺服電機根據(jù)伺服電機的工作曲線，負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足：當(dāng)機床作空載運行時，在整個速度范圍內(nèi)，加在伺服電機軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)在電機的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，即在工作曲線的連續(xù)工作區(qū)；最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，加載周期及過載時間應(yīng)在特性曲線的允許范圍內(nèi)。加在電機軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩可以折算出加到電機軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。式中，為折算到電機軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩（N.m）；F為軸向移動工作臺時所需的力（N）；L為電機

6、每轉(zhuǎn)的機械位移量（m）；為滾珠絲杠軸承等摩擦轉(zhuǎn)矩折算到電機軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩（N.m）；為驅(qū)動系統(tǒng)的效率。式中，為切削反作用力（N）；為齒輪作用力（N）；W為工作臺工件等滑動部分總重量（N）；為由于切削力使工作臺壓向?qū)к壍恼龎毫Γ∟）；為摩擦系數(shù)。無切削時，。計算轉(zhuǎn)矩時下列幾點應(yīng)特別注意。（a）由于鑲條產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩必須充分地考慮。通常，僅僅從滑塊的重量和摩擦系數(shù)來計算的轉(zhuǎn)矩很小的。請?zhí)貏e注意由于鑲條加緊以及滑塊表面的精度誤差所產(chǎn)生的力矩。

7、（b）由于軸承，螺母的預(yù)加載，以及絲杠的預(yù)緊力滾珠接觸面的摩擦等所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩均不能忽略。尤其是小型輕重量的設(shè)備。這樣的轉(zhuǎn)矩回應(yīng)影響整個轉(zhuǎn)矩。所以要特別注意。（c）切削力的反作用力會使工作臺的摩擦增加，以此承受切削反作用力的點與承受驅(qū)動力的點通常是分離的。如圖所示，在承受大的切削反作用力的瞬間，滑塊表面的負(fù)載也增加。當(dāng)計算切削期間的轉(zhuǎn)矩時，由于這一載荷而引起的摩擦轉(zhuǎn)矩的增加應(yīng)給予考慮。（d）摩擦轉(zhuǎn)矩受進給速率的影響很大，必須研究測量因速度

8、工作臺支撐物(滑塊，滾珠，壓力)，滑塊表面材料及潤滑條件的改變而引起的摩擦的變化。已得出正確的數(shù)值。（e）通常，即使在同一臺的機械上，隨調(diào)整條件，周圍溫度，或潤滑條件等因素而變化。當(dāng)計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩時，請盡量借助測量同種機械上而積累的參數(shù)，來得到正確的數(shù)據(jù)。4、根據(jù)負(fù)載慣量選擇伺服電機為了保證輪廓切削形狀精度和低的表面加工粗糙度，要求數(shù)控機床具有良好的快速響應(yīng)特性。隨著控制信號的變化，電機應(yīng)在較短的時間內(nèi)完成必須的動作。負(fù)載慣量與電機的響應(yīng)