伺服系統(tǒng)伺服電機(jī)(Servo motor)選型方法
發(fā)布時(shí)間：2019-07-31 11:15:03來源：
伺服系統(tǒng)伺服電機(jī)(Servo motor)選型方法
伺服馬達(dá)是自動(dòng)化機(jī)械中，精密定位常用之旋轉(zhuǎn)作動(dòng)組件，如數(shù)值控制(CNC)之工具、機(jī)器人(Robot)及印刷機(jī)等產(chǎn)業(yè)機(jī)械，對(duì)于如何選用適當(dāng)伺服馬達(dá)規(guī)格在機(jī)構(gòu)中，以滾珠螺桿(Ball screw) 之滑臺(tái)為例，計(jì)算如下： 一、首先決定機(jī)械之規(guī)格：
1.負(fù)載
W=200(kg)
2.滾珠螺桿規(guī)格：
(1)螺距(Pitch)
PB=20(mm)
(2)直徑
DB=50(mm)
(3)重量
WB=40(kg)
(4)摩擦系數(shù)
μ=0.2
3.機(jī)械效益 η=0.9
二、決定動(dòng)作參數(shù)
1.負(fù)載時(shí)移動(dòng)速度 V=500(mm/sec)
2.滑臺(tái)全行程 L=1000(mm)
3.全行程移動(dòng)總時(shí)間 t=1.4(sec)
4.加減速時(shí)間 t1=t3=0.2(sec)
5.靜止穩(wěn)定時(shí)間 t4=0.3(sec)
6.定位精度 ±0.05(mm)
三、選用馬達(dá)之轉(zhuǎn)子慣量(JM)
1.滾珠螺桿慣量
JB=(WB．D^2)/(8．g)
=(40．52)/(8．980)
=0.128(kg．cm．S^2)
2.負(fù)載慣量
JL=(W/g)．(PB/20．π)^2+JB
=(200/9.8)．(20/20．π)^2+0.128
=0.149
3.馬達(dá)軸心轉(zhuǎn)換慣量
J=JL=0.149(kg．cm．S^2)
4.選用馬達(dá)之轉(zhuǎn)子慣量
JMJL/20 149/20 7.45(g．cm．S^2)
四、選用馬達(dá)回轉(zhuǎn)速(N)
N=(V．60)/PB =(500．60)/20 =1500(rpm)
五、選用馬達(dá)之額定扭矩(TM)
1.負(fù)載扭矩
TL=(μ．W．PB)/(2．π．η)/10
=(0.2．200．20)/(2．π．0.9)/10
=14.15(kg．cm)
2.加減速扭矩
TA=(2．π．N/60．t1)．(JM+(JL/η))
=140.5(kg．cm)
3.瞬間比較大扭矩(Ta)
Ta=TA+TL=154.5(kg．cm)
Tb=TL=14.15(kg．cm)
Tc=TL-TA=-126.35(kg．cm)
4.實(shí)效扭矩
Trms=√((Ta^2．t1)+(Tb^2．t2)+(Tc^2．t3))／(t1+t2+t3+t4)
=69.3(kg．cm)
5.選用馬達(dá)之額定扭矩
TM1.3．實(shí)效扭矩(Trms)
1.3．69.3
90(kg．cm)
注：通常選用馬達(dá)之瞬間比較大扭矩為TM之三倍但必須大于Ta
六、選用馬達(dá)解角器(PE)
假設(shè)PE=2000(p/rev)
則機(jī)械位置分辨率(Resolution)
=(PB．(1/R))/(PE．4)
=0.0025(mm)
機(jī)械定位精度±0.05(mm)
七、其它 如制動(dòng)器(Brake)等其它附件請(qǐng)按需求選定之