伺服电机功率计算选型

1、伺服电机功率计算选型 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 文章主要介绍了在实际应用中 对于需要选多大功率的伺服电 机，用一个实例的计算过程和 计算公式给大家参考。 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 物理概念及公式 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 力矩與轉動方程式1. 力矩：1) 力矩的意義：使物體轉動狀態產生變化的因素，即當物體 受到不為零的外力矩作用，原為靜止的將開始轉動，原來 已在轉動的，轉速將

2、產生改變。 2) 力矩的定義：考慮開門的情況，如右 圖，欲讓門產生轉動，必須施一外力 f 。施力點離轉軸愈遠愈简单使門轉 動。而外力平形於門面的分力對門的 轉動並無效果，只有垂直於門面的分 力能讓門轉動。綜合以上因素，定義 力矩，以符號 表示。 f rr s in 作用線 rf sin f ( r sin ) 力 量 力 臂3 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 3) 力矩的單位：s.i. 制中的單位為 牛頓 公尺(n m) 4) 力矩的方向與符號：繞固定軸轉動的物體，力矩可使物體 產生逆時鐘方向，或順時鐘方向的轉動。因此力矩為一

3、維 向量。力矩符號規則一般選取如下： 正號：逆時鐘方向。 負號：順時鐘方向。 2. 轉動方程式：考慮一繞固定軸轉動的剛體(如右圖)。距離轉軸為 r 處的一 質量為 m 的質點，受到一力气 f 的作 用，根據切線方向的牛頓其次運動定律ft m a t r ft r m a t mr 2 ft r 轉軸 fm 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 將剛體看成是由許多質點所構成，則每一質點都滿足類似 的方程式 i m i ri 2 i 1, 2, 3, , n m f 對每一質點作加總即得到 i i ( m i ri ) 2 i m f

4、左邊的合力矩只需考慮外力所產生的力矩，由內力所產生 的力矩將會兩兩相互抵消，如右上圖所示。括號中的量稱為剛體的轉動慣量，以符號 i 表示i i m i ri 2 則上面導出的轉動方程式可寫成 i 5 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 此方程式為繞固定軸轉動的剛體所必須遵守的基本力學方程 式，類似於移動力學中的牛頓其次運動定律。合外力對應到 合外力矩，質量對應到轉動慣量，加速度對應到角加速度。 f ; a ; m i 轉動慣量在轉動力學中的角色就像質量在移動力學中所扮演 的角色，即轉動慣量越大的剛體角速度越不简单產生變化。 剛體的

5、轉動慣量與其轉軸的位置與質量的分布有關。剛體的 質量如呈連續的分布，則轉動慣量必須以積分計算。 圓盤 圓球 圓柱 薄圓環 i 1 2 mr 2 i 2 5 mr 2 i 6 1 12 ml 2 i mr 2 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 扭矩计算电机转矩t (n.m) 滑轮半径r (m)t r f t 提升力f (n) f= r r t 经过减速机后的提升力f= r r t 1/r f 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 扭矩计算f 电机转矩t (n.m) 螺杆

6、导程pb (m)t 推力f (n) 2 f=t pb pb f 2 经过减速 机后的推力f=t r pb t 1/r pb 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 惯量计算一、负载旋转时惯量计算 jl( )(以电机轴心为基准计算转动惯量)1/r l(m) 实心圆柱 d(m) jk= 1 mk d 8 l(m) d1 d0 (m) (m) 空心圆柱 jk= 1 mk (d02- d12) 8 经过减速机之后的转动惯量 jl= jk r9 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。

7、惯量计算二、负载直线运动时惯量计算 jl( )(以电机轴心为基准计算转动惯量)m 直线运动部分 pb jk=m ( ) 2 经过减速机之后的转动惯量 jl= jk r 1/r pb 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 惯量计算三、皮带类传动时惯量计算 jl( )(以电机轴心为基准计算转动惯量)m1 r1 m3 r2 m2 电机转矩t (n.m) 小轮1质量m1(kg) 小轮1半径r1(m) 小轮2质量m2(kg) 小轮2半径r2(m) 重物质量m3(kg) 减速比r1/r2=1/rjl=1/2*m1*r12 + (1/2*m2*r

8、22)/r2 + m3*r12 jl=1/2*m1*r12 + 1/2*m2*r12 + m3*r12 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 伺服选型原则 连续工作扭矩 伺服电机额定扭矩 瞬时最大扭矩 伺服电机最大扭矩 (加速时) 负载惯量 3倍电机转子惯量 连续工作速度 电机额定转速 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 举例计算1 已知：圆盘质量m=50kg,圆盘直径 d=500mm,圆盘最高转速60rpm, 请选择伺服电机及减速机。 文章主要介绍了在实际应用中对于需

9、要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 举例计算1计算圆盘转动惯量jl = md2/ 8 = 50 * 2500 / 8 = 15625 kg.cm2 假设减速机减速比1:r,则折算到伺服电机轴上 负载惯量为15625 / r2。 根据负载惯量 3倍电机转子惯量jm的原则 假如选择400w电机，jm = 0.277kg.cm2,则 15625 / r2 3*0.277,r2 18803,r 137输出转速=3000/137=22 rpm,不能满意要求。 假如选择500w电机，jm = 8.17kg.cm2,则 15625 / r2 3*8.17,r2 637,r 2

10、5 输出转速=2000/25=80 rpm,满意要求。 这种传动方式阻力很小，忽视扭矩计算。14 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 举例计算1 这种传动方式与前一种传动方式相同， 选型时主要考虑负载惯量的计算，计 算公式也与前面相同。 总结：转动型负载主要考虑惯量计算。 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 举例计算2m 1:r2d 1:r1已知：负载重量m=50kg,同步带轮直 径d=120mm,减速比r1=10,r2=2, 负载与机台摩擦系数=0.6,负载最高 运

11、动速度30m/min,负载从静止加速到 最高速度时间200ms,忽视各传送带轮 重量，驱动这样的负载最少需要多大功 率电机？ 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 举例计算21. 计算折算到电机轴上的负载惯量 jl = m * d2 / 4 / r12 = 50 * 144 / 4 / 100 = 18 kg.cm2 根据负载惯量 3倍电机转子惯量jm的原则jm 6 kg.cm2 2. 计算电机驱动负载所需要的扭矩克服摩擦力所需转矩tf = m * g * * (d / 2) / r2 / r1 = 50 * 9.8 * 0.6 *

12、 0.06 / 2 / 10 = 0.882 n.m加速时所需转矩ta = m * a * (d / 2) / r2 / r1 = 50 * (30 / 60 / 0.2) * 0.06 / 2 / 10 = 0.375 n.m伺服电机额定转矩 tf ,最大扭矩 tf + ta17 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。 举例计算23. 计算电机所需要转速 n = v / (d) * r1= 30 / (3.14 * 0.12) * 10 = 796 rpm 依据以上数据分析，最小可以选择ecma-g31306es电机。 文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的