电机选型介绍.pptx
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1、1 华北分公司技术支援科:王敬利华北分公司技术支援科:王敬利20142014年年3 3月月1818日日 伺服电机选型伺服电机选型选型基础知识容量选择事例容量选择总结实际应用案例分析23容量选型:基础知识牛顿力学三定律:1.任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。2.物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。3.两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。一切运动计算的基础!一切运动计算的基础!由外力求得转距的方法 转距力半径力力转的移动量转的移
2、动量()力周长()力导程()容量选型:基础知识力半径转矩力转矩 导程5容量选型:基础知识何为惯量?時間速度加速度速度加速時間加速時間速度加速转矩半径质量加速度加速度速度V时间加速转矩半径质量速度時間速度距离时间半径角度时间半径角速度加速转矩 半径质量半径角速度时间 半径质量角加速度 半径半径 质量质量就是它的惯量就是它的惯量转动惯量惯量定义为:J=mi*ri2(1)式中mi表示刚体的某个质点的质量,ri表示该质点到转轴的垂直距离。转动惯量惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。刚体的转动惯量惯量是由质量、质量分布、转轴位置三个因素决定的。(2)同一刚体对不
3、同转轴的转动不同,凡是提到转动惯量惯量,必须指明它是对哪个轴的才有意义。6容量选型:基础知识惯量转换7容量选型:基础知识伺服选型基本要素:转矩、速度、转动惯量功率、转矩、速度关系:P=P=N*T 9549.3N*T 9549.3 额定转速之下,恒转矩输出;额定转速之上,恒功率输出 (式中P:功率,单位为kW;N电机额定转速,单位为RPM;T T:额定转矩,单位为N.m)。例如:某电机的功率为200WW,额定转速3000RPM,请问其额定转矩 为多 大?由以上公式得:T T=(9549.3*9549.3*P)N=(N=(9549.3*9549.3*0.2)3000=0.64 Nm3000=0.6
4、4 Nm8容 量 事 例举例:1.此装置为垂直轴,总质 量为20kg2.滚轴丝杠的导程40mm3.移动移动距离为300mm4.速度为500mm/s9选定事例10选定事例 后来客户设计时把 机械质量的增大20kg30kg 导致不平衡转矩超限11选定事例因为马达的额定速度是3000rpm,滚轴丝杠的导程是40mm,这样线 速度可以达到2000mm/s。而实 际客户只需要500mm/s的速度,因此可以把导程改为10mm该怎么办?是否要选择容量更大的马达?不需要不需要 12选定事例13选定事例事例总结:1.滚轴丝杠的导程在移动速度满足的条件下尽量选小的。2.马达的转速最好不要比额定速度小太多,最好为额
5、定转速的90左右。3.设计变更后要重新做容量计算电机选型三要素:n使用把马达速度转换为额定速度的8590左右的减速机原因:1.要留有1015可以提高速度的余量 2.要功率可以达到要求的情况下,要使用最经济的马达。3.输出转距恒定的话,转速要在额定转速之下总 结(一)转矩、惯量额定转速P,TmLPTm速度、转矩n实效转矩选在85以下,最大转矩275以下 原因:做容量选定的时候,只是对机械结构的构想和计划。详细设计后的实际值可能会有增加,所以一定要留有余量。n使用垂直轴场合,不平衡转矩要控制在70以下。惯量n根据工作制式选择确定转动惯量比,一般负载按照样本指定选择即可,通常在510倍左右;高频定位
6、负载转动惯量比2或以下。总结(二)负载计算电机选型三要素:速度、过载特性曲线转矩、惯量总 结(三)机械传动中效率n机械传动效率等于各个部分效率的乘积n以右侧齿轮传动系统为例 传动效率:齿轮传动系统P入P出机械传动功率机械传动扭矩备注:T1主轴转矩;TN从动轴转矩;i1N两轴之 间传动比;1N为两轴之间传动效率 i1N 1时,减速运动,转矩放大;i1N 1时,增速运动,转矩减小。总 结(四)种 类效 率种 类效率滚动轴承:球轴承 滚子轴承0.99(一对)0.98(一对)滑块联轴器齿式联轴器0.970.990.99滑动轴承:润滑不良 润滑良好 润滑很好(压力润滑)液体摩擦润滑0.94(一对)0.9
7、7(一对)0.98(一对)0.99(一对)弹性联轴器万向联轴器(3o)万向联轴器(3o)0.990.9950.970.980.950.97轴承与联轴器效率常用机构主要性能(一)机构传动效率功率/kW速度(m/s)单级传动比I(减速)摩擦传动摩擦轮传动0.850.92受对轴作用力和外廓尺寸限制Pmax=200通常20受发热限制:20受外廓尺寸限制:通常720带传动平带传动0.970.98平带交叉传动0.90V带传动0.96同步齿形带传动0.960.98受带的截面尺寸和根数限制:V带Pmax=200通常20受离心力限制:V带2530受小轮包角和外廓尺寸限制:平带45V带710同步齿形带10总 结(
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