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伺服電機加速或減速時的轉矩計算方法

伺服電機加速或減速時的轉矩計算方法

作者:青島科閱電子    來源:發那科電機維修    發布時間:2019-10-17 20:06    瀏覽量:
 
    由電機驅動的所有運動部件,無論旋轉運動的部件,還是直線運動的部件,都成為電機的負載慣量。電機軸上的負載總慣量可以通過計算各個被驅動的部件的慣量,并按一定的規律將其相加得到。
 
1、按線性加減速時加速轉矩計算如下: 
 
    Ta=(2πVm/60*104) *1/ta(Jm+JL)(1-e-ks。ta)   Vr=Vm{1-1/ta.ks(1-e-ksta)   Ta加速轉矩(N.M)   Vm快速移動時的電機轉速(r/min)   Ta加速時間(sec)   Jm電機慣量(N.m.s2)   JL負載慣量(N.m.s2)    Vr加速轉矩開始減少的點   Ks伺服系統位置環增益(sec-1)
 
2、電機按指數曲線加速時的加速轉矩曲線  
 
    此時,速度為零的轉矩To可由下面公式給出:To==(2πVm/60*104) *1/te(Jm+JL) Te指數曲線加減速時間常數。當輸入階段性速度指令時。
 
    這時的加速轉矩Ta相當于To,可由下面公式求得(ts=ks),   Ta==(2πVm/60*104)*1/ts(Jm+JL)?! ?/span>
 
3、工作機械頻繁啟動,制動時所需轉矩。
 
    當工作機械作頻繁啟動,制動時,必須檢查電機是否過熱,為此需計算在一個周期內電機轉矩的均方根值,并且應使此均方根值小于電機的連續轉矩。
 
電機的均方根值:  
Trms=√[(Ta+Tf)2t1+Tf2t2+(Ta-Tf)2t1+To2t3]/T周  
式中: Ta加速轉矩(N.M) Tf摩擦轉矩(N.M)  To在停止期間的轉矩(N。M) t1t2t3t周 所知的時間。t1t2t3t周 所知的時間示意圖  
4、負載周期性變化的轉矩計算
 
    也需要計算出一個周期中的轉矩均方根值Trms。且該值小于額定轉矩。這樣電機才不會過熱,正常工作。
 
    負載慣量與電機的響應和快速移動ACC/DEC時間息息相關。帶大慣量負載時,當速度指令變化時,電機需較長的時間才能到達這一速度,當二軸同步插補進行圓弧高速切削時大慣量的負載產生的誤差會比小慣量的大一些。
 
    通常,當負載慣量小于電機慣量時上述提及的問題一般不會發生。如果高于5倍馬達轉子慣量,一般伺服會出現不良反應,像高速激光切割機床,在設計時就要考慮負載慣量低于電機轉子慣量。
 

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