文档介绍：三菱交流伺服电机的选择杨世方基本理论对伺服驱动来讲,应当首先考虑的是: 1 ,最大速度或最大转矩下所需的功率 2 ,启动、停止过渡过程中所通的功率而对伺服电机来讲,由于其使用目的主要还在于后者,即主要是根据负载加减速时所需要的动力(功率)来决定马达大小,因此主要依据是: (1 )负载的惯性大小(2 )合理选取传动比电机选取则主要依据功率速率(比功率) 下面看一个选取例: Mηα Mα LJ LT L J MT M 符号说明: T M: 电动机轴上所需的电机扭矩[N-m] J M: 电动机轴上的电机转动惯量[kg-m 2] (=GD 2 /4) R: 传动比 R〉1 减速 R= 1 等速 R<1 增速η:传动效率≤1 T L :负载轴扭矩[N-m] J L :负载轴上的负载的转动惯量[kg-m 2] 千克米 2 α L :负载轴角加速度α M :经过传动比为 R 的传动,为使负载轴得到角加速度α L 在电机轴上的角加速度α M α M=Rα L 起动时所需电机转矩 T M 为下列几相之和(1 )用于电机本身加速的加速转矩 T 1 [N-m] (2 )使负荷加速的转矩 T 2 [N-m] (3 )为使负载轴(经过传动装置)得到转矩 T L 所需要的转矩 T 3 [N-m] T2 和 T3 不同, T 3 是正常运行时所需转矩则: T1= J M·α M=J M·R·α L 根据, η·R· T2 =J L·α L (牛顿定律) 负载加速转矩: T2= (J L·α L)/η·R 正常运行时电机提供转矩: T3= T L/η·R 电机起动转矩 T M≥ T1+T2+T3 ≥J M·R·α L +{(J L·α L) +T L/η· R}---------(1) 对上式右侧求 R 的偏微分,并使其等于零,即可求得( 1 )式右变最小值时的 R 0 ?T M/?R =0 R0 =(J L·α L +T L )/J M·α L·η------------------ (2) R0 称为最佳传动比, 就是能使 T M 最小的传动比, 选取这个传动比, 电机所需的起动矩扭最小。若将 R 0 值( 2 )代如( 1 )式,求得起动扭矩 T 3: T M≥2{J M·α L(J L·α L +T L )}/η-------------------- (3) 启动后电机就以一定的速度运行,此时所需转矩 T 0=T L /R 0·η------------------------------------- (4) 在反复进行起动、运行、停止、操作时电动机必须这样来选择, 使电机连续输出转矩大于各阶段所需转矩的均方根值。社电机起动停止时间相同(参考下图)电机的转据均方根值为 T RMS, 则: T RMS = (2T a 2·t a+T 0 2·t b )/t --------------------------------------------------- (5) W L tc 时间 tb TaT 0 对式( 5 )平方,再除以 J M (注意,这一步很有意义,并注意它的量纲) T M 2 /J M≥T RMS 2 /J M= 1/J M·t {2T a 2·t a+T 0 2·t b }---------------------------------------- (6) 再将( 3)、(4 )式代入( 6 )式可得: T RMS 2 /J M =1/ tη{ 8α L(J L·α L +T L)t a+(T L 2·α L)/(J L·α L +T L)·t b} ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (7) 根据( 7 )式右侧负载条件进行计算,就可选取伺服电机。在对某些变量定义: 加速转矩: T A =J Lα L [Kg-m] 负载转矩: T L =T L / [Kg-m] 最大转居(峰值转矩):T P =T A =T L [Kg-m] 负载轴转速: N L =60/2 л·α L·t L [rpm] 将这些条件代入( 7 )式,并将绝对单位化成重力单位系统 PR L =N L /973 ·t a·t( 8T PT a +T L 2/T P ·t b) [kw/s]-------------------------- (8) t aT a (8 )式称为比功率,或叫做功率速率,它反映了电机在单位时间内所能提供的加速扭矩的能力。三菱伺服电机样本中都提供了这一重要参数,很多人不明白,也未重视。现在我将此式的意义再详细讲解一下: 在中学就学过这样的