一个S120伺服应用的选型

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麦福明

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一个S120伺服应用的选型

1897

3

2019-05-20 21:07:55

接到老同事的一个电话说西门子的伺服电机1ph8怎么没有低惯量的,和友商力士乐比起来完成同样的功能要功率大很多,以我的经验,一般来说在伺服控制方面西门子应该有和力士乐相对应的产品,不应该相差很多啊,就和他要了一下他的项目的实际需求并对比了之前做的选型。

实际需求:

工艺:伺服电机通过丝杆推动一个约300kg的负载每次移动6mm,最快节拍为140次/分钟;周期中71ms移动6mm,停止357ms;

机械参数:丝杆长度 9500mm;直径90mm;导程48mm。

根据工艺和机械参数,利用sizer选型工具,第一次选择1ph8伺服电机 减速比选择1:3,减速机转动惯量0.08kgm2 

得到的结论


系统推荐电机型号和参数


电机的负载曲线


电机模块需要书本型200A

按这个选型存在可以优化的几个地方:

    1,减速机 1:3 导致电机的最大转速只有633.8rpm;而伺服电机的额定转速有1750rpm,速度段存在很大的浪费;

   2,减速机的转动惯量 0.08kgm2,这个转动惯量太大了会导致很大一部分扭矩浪费在减速机本身的加减速上;

    3,由于减速比很小,需要电机的扭矩变大,导致电机需要选大,大电机有大的转动惯量,电机转子的转动惯量又需要扭矩进行加减速。

按这个配置,电机的扭矩输出分配如下:

由这个表格可以看出,电机的60%的扭矩是用来加速减速机和电机本身的,这是不合理的。

===========

优化后的选型如下:

减速比增大到1:10 


系统推荐电机型号与参数:

按这个电机型号和负载情况,驱动器只需要书本型45A即可。

负载分配如下:


================

通过这两个电机对比:电机的扭矩减小了约10倍,同时驱动器的电流由200A降低到45A。

在这种要求动态响应快的场合里,选择合适的减速比和电机是非常重要的。


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