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 转载《如何减小负载转动惯量,提高伺服电机稳定性》

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作者 主题
夜来香
奇侠

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精华帖:2
楼主    2018-01-04 13:06:23
主题:转载《如何减小负载转动惯量,提高伺服电机稳定性》 精华帖 

 声明:本篇是从其他网站转载而来,仅作为学习讨论而用。


如何减小负载转动惯量,提高伺服电机稳定性。

 

首先我们说说伺服电机如何选型,选伺服电机基本要从这五个因素考虑

第一扭矩,伺服电机额定扭矩至少要满足驱动负载扭矩的1.2倍;

 

第二转速,伺服电机额定转速要大于等于驱动负载所需转速;

 

第三惯量比,负载和伺服电机的惯量比最好控制在3:1之内;

 

第四编码器,根据设备回零和控制要求,选用增量式编码器还是绝对值编码器;

第五控制方式,根据运动控制器或者PLC控制方式,选用脉冲型、模拟量型还是网络型伺服驱动器。具体负载扭矩和惯量如何计算,可以查看伺服选型资料。

   下面我们一起看一个伺服电机应用案例,或许会解开标题问题的谜底图1是伺服电机带动吸盘进行角度定位旋转,选用的伺服完全满足驱动负载要求,但是在运行过程偶尔有伺服啸叫和振动现象,之后重新手动修改和自动整定伺服参数后任然有上述问题。



图1

之后,通过软件监控伺服电机运行参数,发现负载和电机惯量比远远超出正常比例,最后确定负载的惯量和电机惯量不匹配造成上述问题。

下面我们通过模型图来讲解一下如何减小惯量比。



图2

图2是没有经过任何调整的原始机构,负载和电机的惯量比远远超过正常比例。下面我们通过3种方法来减小惯量比。

第一,减小负载,如图3



图3

第,二,减小转动半径,如图4



图4
第三,在电机的额定扭矩能满足负载扭矩的情况下,增加配重,来减小转轴支点和负载中心点的距离,如图5



图5

最后总结一下,在不改变电机的情况下减小转动惯量有3个方法,在条件允许下减小负载,减小转动半径,减小转轴支点和负载中心距离。


我爱自动化
yming
版主

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6楼    2018-01-06 21:36:33
精华帖  主题:回复:转载《如何减小负载转动惯量,提高伺服电机稳定性》

可是,我觉得有些是文不对题呢!

首先,应该清楚传动系统、工件载荷的运动惯性,在什么情况下,会产生负载转矩!只有变速的过程中。

这个变速过程中的负载转矩主要就取决于两个因素:1、加速度。2、惯量。

即便惯量大,只要加速过程足够慢,电机也不会过载荷。

而匀速过程中,惯量的大小是不会对负载转矩造成影响的。反而,越大的惯量,越能抵抗外部的转矩干扰,对电机反而是一种稳定!

其次,负载和伺服电机的惯量比最好控制在3:1之内的说法,没有什么道理。楼主所谓电机的稳定性是指什么?如果是指抗负载变化对电机的影响。那么应该选择大惯量的电机(如1FK7,就是两种大类,大惯量的,高动态的。)正确的方法,就是要对传动系统计算,根据响应要求(是1秒还是3秒?)算出加速过程中最大转矩,据此选择伺服电机。根据是响应要求(选高动态),还是速度稳定性(选大惯量)从目录中选择。

(例如,跟踪焊接,就是要求全过程速度矢量稳定。就需要选择大惯量电机,)

最后,图四就更不对了,配重只会加大惯量,增加了电机动态负荷。

其实,真正减小系统惯量,还是要从材料的选用、粱、臂等等结构材料力学上的设计来解决。

对不对?

学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
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