伺服电机选型计算实例

Question

如题所述

Answer 1

1. 伺服电机选型过程中，存在一定的规律和公式，便于我们进行选型工作。
2. 常见的机械传动结构包括春郑同步带、齿轮齿条、丝杆雹森隐等。
3. 以同步带为例，我们需要计算的参数包括电机转速、电机力矩以及转动惯量等。
4. 计算电机额定转速的公式为N=（v/2r）*i，其中N表示额定转速，v表示提升速度，r表示轮子半径，i表示减速比。
5. 启动瞬间需要的拉力F的计算公式为F=（M+m1-m2）a+（M+m1-m2）g(水平)，其中M表示提升机载货台总重，m1表示货物总重，m2表示配重，a表示加速度，g表示重力加速度。
6. 扭矩T的计算公式为T扭矩=F*R，其中R表示带轮半径。
7. 电机的扭矩T电机计算公式为T电机=T扭矩/机械减速比n，电机的功率P电机计算公式为P电机=N*T电机/10。
8. 启动惯量J的计算公式为J=1/2mR2，其中m表示质量，R表示半径。
9. 电机的惯量J电机的计算公式为J电机=J/减速比的平方n2/惯量比i，其中i表示惯量比。
10. 同步带轮直径D=100mm、提升机载货台总重M=30kg、货物总重m1=10kg，配重m2=25kg，提升滚动摩擦系数取=0.03、加速度a=2m/S2、提升速度v=3m/s，减速机减速比i=5。
11. 根据上述参数，我们可以计算出电机的额定转速n=（v/2r）*i=3/(2*3.14*0.05)*5*60=2866r/min。
12. 启动瞬间需要的拉力F=（M+m1-m2）a+delta，（M+m1-m2）g+（M+m1-m2）g=（30+10-25）*2+0.03（30+10-25）*10+（30+10-25）*10=184.5N。
13. 扭矩T扭矩=F*R=184.5*0.05=9.225Nm，折算电机需要扭矩T1=9.225Nm/5=1.85Nm，折算电机功率P1=2866*1.85/10=0.5KW。
14. 启动惯量J=1/2mR2=0.5*（10+30+25）*0.0025=0.08125kgm2，折算电机需要惯量J1=0.08125/25=0.00325kgm2。
15. 根据经验值取惯量比=10，则实际J电=J1/10=0.000325kgm2。
16. 经计算电机至少满足以下条件，例如1.2千瓦3000RPM，4牛米的电机的惯量是2.98*10-4kgm2。
17. 因此，可以选择80ST-M04030的电机，满足上述条件。