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伺服电机加速或减速时的转矩计算方法

伺服电机加速或减速时的转矩计算方法

作者:青岛科阅电子    来源:发那科电机维修    发布时间:2019-10-17 20:06    浏览量:
 
    由电机驱动的所有运动部件,无论旋转运动的部件,还是直线运动的部件,都成为电机的负载惯量。电机轴上的负载总惯量可以通过计算各个被驱动的部件的惯量,并按一定的规律将其相加得到。
 
1、按线性加减速时加速转矩计算如下: 
 
    Ta=(2πVm/60*104) *1/ta(Jm+JL)(1-e-ks。ta)   Vr=Vm{1-1/ta.ks(1-e-ksta)   Ta加速转矩(N.M)   Vm快速移动时的电机转速(r/min)   Ta加速时间(sec)   Jm电机惯量(N.m.s2)   JL负载惯量(N.m.s2)    Vr加速转矩开始减少的点   Ks伺服系统位置环增益(sec-1)
 
2、电机按指数曲线加速时的加速转矩曲线  
 
    此时,速度为零的转矩To可由下面公式给出:To==(2πVm/60*104) *1/te(Jm+JL) Te指数曲线加减速时间常数。当输入阶段性速度指令时。
 
    这时的加速转矩Ta相当于To,可由下面公式求得(ts=ks),   Ta==(2πVm/60*104)*1/ts(Jm+JL)。  
 
3、工作机械频繁启动,制动时所需转矩。
 
    当工作机械作频繁启动,制动时,必须检查电机是否过热,为此需计算在一个周期内电机转矩的均方根值,并且应使此均方根值小于电机的连续转矩。
 
电机的均方根值:  
Trms=√[(Ta+Tf)2t1+Tf2t2+(Ta-Tf)2t1+To2t3]/T周  
式中: Ta加速转矩(N.M) Tf摩擦转矩(N.M)  To在停止期间的转矩(N。M) t1t2t3t周 所知的时间。t1t2t3t周 所知的时间示意图  
4、负载周期性变化的转矩计算
 
    也需要计算出一个周期中的转矩均方根值Trms。且该值小于额定转矩。这样电机才不会过热,正常工作。
 
    负载惯量与电机的响应和快速移动ACC/DEC时间息息相关。带大惯量负载时,当速度指令变化时,电机需较长的时间才能到达这一速度,当二轴同步插补进行圆弧高速切削时大惯量的负载产生的误差会比小惯量的大一些。
 
    通常,当负载惯量小于电机惯量时上述提及的问题一般不会发生。如果高于5倍马达转子惯量,一般伺服会出现不良反应,像高速激光切割机床,在设计时就要考虑负载惯量低于电机转子惯量。
 

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