Jl<5×Jm
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)圆柱体惯量 如滚珠丝杠,齿轮等围绕其中心轴旋转时的惯量可按下面公式计算: J=(πγ/32)*D4L(kg cm2)
如机构为钢材,则可按下面公式计算: J=(0.78*10-6)*D4L(kg cm2)
式中: γ材料的密度(kg/cm2) D圆柱体的直经(cm) L圆柱体的长度(cm)
材料的比重:
钢------7.8×10 –3 [ kg / cm3 ]
铝------ 2.7×10 –3 [ kg / cm3 ]
2)轴向移动物体的惯量工件,工作台等轴向移动物体的惯量,可由下面公式得出: J=W*(L/2π)2 (kg cm2)
式中: W直线移动物体的重量(kg)
L电机每转在直线方向移动的距离(cm)
3) 圆柱体围绕中心运动时的惯量
如大直经的齿轮,为了减少惯量,往往在圆盘上挖出分布均匀的孔这时的惯量可以这样计算: J=Jo+W*R2(kg cm2)
式中:Jo为圆柱体围绕其中心线旋转时的惯量(kgcm2)
W圆柱体的重量(kg)
R旋转半径(cm)
4)相对电机轴机械变速的惯量计算将上图所示的负载惯量Jo折算到电机轴上的计算方法如下: J=(N1/N2)2Jo
式中:N1 N2为齿轮的齿数
负载转矩的计算方法加到伺服电机轴上的负载转矩计算公式,因机械而异。但不论何种机械,都应计算出折算到电机轴上的负载转矩。如何贯彻落实科学发展观
通常,折算到伺服电机轴上的负载转矩可由下列公式计算:
Tl=(F*L/2πμ)+T0
式中:Tl折算到电机轴上的负载转矩(N.M);
F:轴向移动工作台时所需要的力;
L:电机轴每转的机械位移量(M);
To:滚珠丝杠螺母,轴承部分摩擦转矩折算到伺服电机轴上的值(N.M);
Μ:驱动系统的效率
F:取决于工作台的重量,摩擦系数,水平或垂直方向的切削力,是否使用了平衡块(用在垂直轴)。
空城计剧本无切削时: F=μ*(W+fg),切削时: F=Fc+μ*(W+fg+Fcf)。
W:滑块的重量(工作台与工件)Kg;
Μ:摩擦系数;
Fc:切削力的反作用力;
Fg:用镶条固紧力;
Fcf:由于外力靠在滑块表面作用在工作台上的力(kg)即工作台压向导轨的正向压力。
笛卡儿坐标工作机械频繁启动,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 松崖别业图卷
式中: Ta加速转矩(N.M) 平衡电桥
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。
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。戈尔巴乔夫访华