伺服电机、步进电机、丝杠、导轨的计算选择.docx

文档介绍：伺服电机、步进电机、丝杠、导轨的计算选择
伺服电机的选择
伺服电机：伺服主要靠脉冲来定位，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移；可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
闭环半闭环：格兰达的设备用伺服电机都是半闭环，只是编码器发出多少个脉冲，无法进行反馈值和目标值的比较；如是闭环则使用光栅尺进行反馈。 开环步进电机：则没有记忆发出多少个脉冲。
伺服：速度控制、位置控制、力矩控制
增量式伺服电机：是没有记忆功能，下次开始是从零开始；
绝对值伺服电机：具有记忆功能，下次开始是从上次停止位置开始。
伺服电机额定速度3000rpm，最大速度5000 rpm； ~~
计算内容：
(有效)转矩T<伺服电机T的额定转矩
< 10 (5倍以下为好)
、减速期间伺服电机要求的转矩 < 伺服电机的最大转矩
<电机额定转速
伺服电机：编码器分辨率2500puls/圈；则控制器发出2500个脉冲，电机转一圈。
。 另确定各种机构零件（丝杠的长度、导程和带轮直径等）细节。
典型机构：滚珠丝杠机构、皮带传动机构、齿轮齿条机构等
。 （加减速时间、匀速时间、停止时间、循环时间、移动距离）
运转模式对电机的容量选择影响很大，加减速时间、停止时间尽量取大，就可以选择小容量电机
（xkg.）。 根据结构形式计算惯量比。 负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 单位（xkg.）
计算移动转矩、加速转矩、减速转矩
确认最大转矩：加减速时转矩最大 < 电机最大转矩
确认有效转矩：有效（负载）转矩 < 电机额定转矩
。 选择能满足3~5项条件的电机。
[]：1）峰值转矩：运转过程中（主要是加减速）电机所需要的最大转矩；为电机最大转矩的80%以下。
2）移动转矩、停止时的保持转矩：电机长时间运行所需转矩；为电机额定转矩的80%以下。
3）有效转矩：运转、停止全过程所需转矩的平方平均值的单位时间数值；为电机额定转矩的80%以下。

Ta：加速转矩 ta:加速时间 Tf：移动转矩 tb：匀速时间 Td：减速转矩 td：减速时间 tc：循环时间
：最高转速 运转时电机的最高转速：大致为额定转速以下；（最高转速时需要注意转矩和温度的上升）
：保持某种状态所需要的力
步进电机
步进电机：是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
~~~1200rpm ~~~1s

选定电机：
< 10 (5倍以下为好)
，起动转矩>负载转矩T
，离开转矩（是不是必须转矩）>负载转矩T
步进选型计算见（KINCO 步进选型中12页的例题）
伺服选型计算见（松下伺服选型计算伺服电机选型方法）
1千克·米(kg·m)＝·米(N·m)。
脉冲当量（即运动精度）&= <
() 200为两相步进电机的脉冲数 m为细分数 200=360/ i减速比1/x
C电机转一圈的周长
无减速比电机转一圈丝杠走一个导程
电机转速（r/s） V= P为脉冲频率
例: 已知齿轮减速器的传动比为1/16，°，细分数为4细分，滚珠丝杠的基本导程为4mm。问：脉冲当量是多少？
脉冲当量是每一个脉冲滚珠丝杠移动的距离
滚珠丝杠导程为4m