新闻资讯

分类:

选择调速电机需要进行的一些力矩相关计算方法

    选择调速电机时,首先要保证调速电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率调速电机时,首先要计算机械系统的负载转矩,电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中,各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机,负载力矩大。
 
    选择调速电机时,应使步距角和机械系统匹配,这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量,一是可以改变丝杆的导程,二是可以通过细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率,不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。
 
    选择功率时,应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率,使之与电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量,使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
 
    选择调速电机需要进行以下计算:
 
    (1)计算齿轮的减速比
 
    根据所要求脉冲当量,齿轮减速比i计算如下:
 
    i=(φ.S)/(360.Δ)(1-1)
 
    式中φ---调速电机的步距角(o/脉冲)
 
    S---丝杆螺距(mm)
 
    Δ---(mm/脉冲)
 
    (2)计算工作台,丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。
 
    Jt=J1+(1/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2](1-2)
 
    式中Jt---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)
 
    J1、J2---齿轮惯量(Kg.cm.s2)
 
    Js----丝杆惯量(Kg.cm.s2)
 
    W---工作台重量(N)
 
    S---丝杆螺距(cm)
 
    (3)计算电机输出的总力矩M
 
    M=Ma+Mf+Mt(1-3)
 
    Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2(1-4)
 
    式中Ma---电机启动加速力矩(N.m)
 
    Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)
 
    n---电机所需达到的转速(r/min)
 
    T---电机升速时间(s)
 
    Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2(1-5)
 
    Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩(N.m)
 
    u---摩擦系数
 
    η---传递效率
 
    Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2(1-6)
 
    Mt---切削力折算至电机力矩(N.m)
 
    Pt---最大切削力(N)
 
    (4)负载起动频率估算。数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系,其估算公式为
 
    fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml]÷(1+Jt/Jm)]1/2(1-7)
 
    式中fq---带载起动频率(Hz)
 
    fq0---空载起动频率
 
    Ml---起动频率下由矩频特性决定的电机输出力矩(N.m)
 
    若负载参数无法精确确定,则可按fq=1/2fq0进行估算。
 
    (5)运行的最高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降,因此在最高频率时,由矩频特性的输出力矩应能驱动负载,并留有足够的余量。
 
    (6)负载力矩和最大静力矩Mmax。负载力矩可按式(1-5)和式(1-6)计算,电机在最大进给速度时,由矩频特性决定的电机输出力矩要大于Mf与Mt之和,并留有余量。一般来说,Mf与Mt之和应小于(0.2~0.4)Mmax.。
 
    宁波中大力德智能传动股份有限公司成立于2006年8月,是一家集电机驱动、微特电机、精密减速器的研发、制造、销售、服务于一体的机电自动化企业。一直专注于中大电机品牌的减速电机系列产品、精密行星减速机的研发、生产、销售、服务为一体的制造商。现公司拥有先进的生产设备、检测设备、完善的生产工艺流程,我们的产品具有高效能,低噪音,低背隙,低温升,使用寿命长等优点,产品被广泛应用于工业机床、机器人、自动化生产流水线、纺织机械、印刷机械、汽车制造等各个领域。
返回列表