伺服驅(qū)動(dòng)器原理及選型

伺服驅(qū)動(dòng)器原理及選型1第1頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

1.1伺服的定義和構(gòu)成要素

伺服的定義

伺服的構(gòu)成要素伺服系統(tǒng)—-----是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)值(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。反饋回路（半閉式）目標(biāo)值發(fā)生裝置伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)械速度／位置輸出全閉位置環(huán)檢出器伺服電機(jī)2第2頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.1.1伺服的外觀結(jié)構(gòu)和銘牌3第3頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三整流部逆變部電源部控制部電流演算部商用電源指令信號(hào)電機(jī)編碼器回転角度情報(bào)反饋1.2伺服的構(gòu)成4第4頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三－－－＋＋1.2.1控制部的構(gòu)成速度控制部編碼器位置反饋＋電流反饋電流控制部位置控制部位置→速度變換速度反饋速度環(huán)位置環(huán)電流環(huán)位置指令電機(jī)環(huán)路是由位置控制部、速度控制部、電流控制部發(fā)出的指令→控制部→輸出→指令反饋所形成的閉合回路。電流回路在伺服器內(nèi)閉合，位置回路、速度回路向伺服驅(qū)動(dòng)外輸出。5第5頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三?數(shù)字伺服的位置決定指令輸入信號(hào)是脈沖列。

位置決定量是脈沖數(shù)，位置決定速度是單位時(shí)間（秒）的脈沖量。（ＰＰＳ：Ｐｕｌｓｅ／Ｓｅｃｏｎｄ）?輸入的脈沖量與反饋的脈沖數(shù)量相一致時(shí)，這才完成了位置決定這一構(gòu)成。?在位置控制部中，因?yàn)橛休斎朊}沖的加算、反饋脈沖的減算，所以有一個(gè)計(jì)數(shù)器。

（也稱(chēng)偏差計(jì)數(shù)器）1.2.2

位置控制部的構(gòu)成6第6頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.2.3

速度控制部的構(gòu)成速度控制部的構(gòu)成和積分器的運(yùn)作無(wú)積分器的話(huà)，必定有一個(gè)克服負(fù)荷摩擦的轉(zhuǎn)矩，必然存在指令值與當(dāng)前值的差，所以速度會(huì)達(dá)不到指令值。多早去追上指令，這個(gè)時(shí)間可通過(guò)伺服器內(nèi)部的時(shí)參數(shù)來(lái)設(shè)定，這個(gè)值依存于機(jī)械的剛性。時(shí)參數(shù)請(qǐng)參照后頁(yè)設(shè)定方法、剛性等后述象這樣比例控制（Proportional）和積分控制（Integral）的組合就稱(chēng)為PI控制。像始動(dòng)時(shí)那樣,盡可能使應(yīng)答遲緩減小的情況時(shí),PI-I單純作為比例增幅器運(yùn)作。在正常運(yùn)行時(shí),由于外亂轉(zhuǎn)矩等,PI-I作為積分器運(yùn)作.可對(duì)速度偏差進(jìn)行積分,實(shí)行修正控制.7第7頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三ＸＹＰＫＰＹｐ＝Ｋｐ?Ｘｔｘｙ1.2.4

比例動(dòng)作（Ｐ動(dòng)作）?將增益調(diào)整到一個(gè)相當(dāng)?shù)牧繒r(shí)，比例動(dòng)作增強(qiáng)，應(yīng)答速度變快。?輸入偏差為0時(shí)，有連續(xù)的運(yùn)作。ＸｔＹＰT=0T=08第8頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三ＸＹｉＫｉＹｉ＝Ｋｉ?∫ＸｄｔｔｔＹｉｘｙ1.2.5

積分動(dòng)作（Ｉ動(dòng)作）Ｘ?偏差變小、負(fù)荷動(dòng)作越困難

偏差微量存在，這個(gè)量就稱(chēng)為殘留偏差（偏移）。?即使是小偏差,也可以積累成大的操作量。直到偏差成為0，負(fù)荷才可以運(yùn)作。T=0T=09第9頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三ＸＹＰ－ｉＫＰＹｐ-i＝Ｋｐ?（Ｘ＋１／Ｔｒ?∫Ｘｄｔ）ｔｔＹＰ－ｉ1.2.6

比例積分動(dòng)作（Ｐ－Ｉ動(dòng)作）Ｔｒ：積分時(shí)間Ｔ=0Ｔｒ?P動(dòng)作與I動(dòng)作并用。?Ｔｒ越短，動(dòng)作表現(xiàn)越強(qiáng)。T=0ｘｙ10第10頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三有關(guān)電流控制的性能評(píng)價(jià)

電流環(huán)增益有關(guān)速度控制的性能評(píng)價(jià)

速度環(huán)增益

過(guò)渡應(yīng)答的速度環(huán)增益

頻率應(yīng)答的環(huán)增益

速度環(huán)積分時(shí)參數(shù)有關(guān)位置控制的性能評(píng)價(jià)

位置環(huán)增益

位置決定整定時(shí)間

位置決定精度1.3

伺服的性能評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)伺服的應(yīng)答性（指令輸入后輸出的情況（電機(jī)如何轉(zhuǎn)動(dòng)），使用回路增益這個(gè)用語(yǔ)。ゲイン就是GAIN，獲得和利益的意思。是輸入和輸出之比所解釋的技術(shù)術(shù)語(yǔ)，現(xiàn)在直接使用增益來(lái)表示。輸入A輸出B系統(tǒng)增益＝B/A11第11頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.3.1

有關(guān)電流控制的性能評(píng)價(jià)所謂電流控制的回路增益，就是由電流控制部輸入電流指令，電流是怎樣流動(dòng)的應(yīng)答性。但是，這個(gè)應(yīng)答性是不依存機(jī)械而存在的，回路在伺服內(nèi)部，并且，這個(gè)應(yīng)答性可以充分地高，因此不能與機(jī)械相調(diào)整。電流控制部電流輸出應(yīng)答與電機(jī)的應(yīng)答相比顯著地早12第12頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.3.2

有關(guān)速度控制的性能評(píng)價(jià)速度環(huán)增益和速度環(huán)積分時(shí)參數(shù)影響速度控制的性能。速度環(huán)增益中又包括過(guò)度應(yīng)答的速度環(huán)增益和頻率應(yīng)答的速度環(huán)增益。關(guān)于速度控制的性能評(píng)價(jià)A-1)過(guò)度應(yīng)答的速度

環(huán)增益A-2)頻率應(yīng)答的速度

環(huán)增益A)速度回路增益B)速度回路積分時(shí)參數(shù)13第13頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三②過(guò)度應(yīng)答速度環(huán)增益

輸入階梯狀的信號(hào)之后到輸出指令值到達(dá)63.2%的這一段時(shí)間稱(chēng)為時(shí)參數(shù)，這個(gè)逆數(shù)稱(chēng)為速度環(huán)增益。63.2％速度100％階梯狀的速度指令（輸入）實(shí)際的電機(jī)應(yīng)答（輸出）速度環(huán)增益

Kv＝1／Tm

（単位は1／ｓ）時(shí)間（ｓ）時(shí)參數(shù)

Tm（ｓ）1.3.2-A）速度環(huán)增益14第14頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

A-2）所謂的頻率應(yīng)答特性速度環(huán)增益電機(jī)回轉(zhuǎn)速度伺服器電機(jī)速度指令輸入端子速度指令電壓電機(jī)回轉(zhuǎn)速度增益＝Eｏ／Ei位相遅れ＝Φ增益是（１／）＝－３ｄｂ的頻率稱(chēng)為這個(gè)頻率的頻率特性ΣⅡ是４００ＨＺ1.3.2-A）速度環(huán)增益15第15頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三＊過(guò)度應(yīng)答性的速度環(huán)增益Ｋｖ和頻率應(yīng)答性的速度環(huán)增益Ｋｖ`的關(guān)系

Ｋｖ＝２πＫｖ‘1.3.2-A）速度環(huán)增益16第16頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三速度環(huán)積分時(shí)參數(shù)能對(duì)應(yīng)機(jī)械剛性進(jìn)行設(shè)定。速度環(huán)積分時(shí)參數(shù)縮短，指令也一致縮短時(shí)間，如果不縮短，機(jī)械會(huì)發(fā)生振動(dòng)。有必要設(shè)定適合的機(jī)械剛性。時(shí)間

→速度環(huán)增益和積分時(shí)參數(shù)之間有一定的關(guān)系.即使設(shè)定了最適的速度環(huán)增益速度時(shí)間積分時(shí)參數(shù)設(shè)定不良時(shí)1.3.2?B）

速度環(huán)積分時(shí)參數(shù)17第17頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三＊位置環(huán)增益

?

位置環(huán)增益就是進(jìn)行位置決定的時(shí)候速度的應(yīng)答性。?

在數(shù)字伺服中，位置決定指令是以脈沖信號(hào)輸入的。

位置決定量就是脈沖量。位置決定速度就是單位時(shí)間（S）內(nèi)通過(guò)的脈沖數(shù)

（ＰＰＳ：Ｐｕｌｓｅ／Ｓｅｃｏｎｄ）。?

輸入的脈沖數(shù)和反饋的脈沖數(shù)一致時(shí)，才完成了位置決定過(guò)程。

?在位置控制部，輸入脈沖的加算，反饋脈沖的減算，設(shè)置計(jì)數(shù)器（也稱(chēng)偏差計(jì)數(shù)器）。1.3.3

位置環(huán)增益18第18頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三速度指令の大きさで回転する。位置決定動(dòng)作的實(shí)例

指令單位０．００１ｍｍ在２０的距離中以１０ｍｍ／ｓ進(jìn)行位置決定。位置決定脈沖數(shù)：２０，０００

位置決定速度：１０，０００ＰＰＳε1.3.3

位置環(huán)增益（続き）19第19頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三２用戶(hù)參數(shù)目標(biāo):在學(xué)習(xí)伺服系統(tǒng)在機(jī)械電機(jī)方面的安裝時(shí)，首先要學(xué)習(xí)如何調(diào)節(jié)用戶(hù)參數(shù)。

它是位置控制與電氣之間的一個(gè)界面，它包含了電機(jī)與編碼器的工作。其他的自動(dòng)控制機(jī)器的連續(xù)性和互鎖性。2.1用戶(hù)參數(shù)的定義和安裝2.2用戶(hù)參數(shù)實(shí)例20第20頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.1

用戶(hù)參數(shù)的定義和安裝用戶(hù)參數(shù)有兩個(gè)類(lèi)型。

選擇型＊由16個(gè)環(huán)節(jié)4行組成。

＊根據(jù)各行的設(shè)定，選擇機(jī)能。

調(diào)整型

設(shè)定數(shù)值。用戶(hù)參數(shù)可通過(guò)∑WIN+軟件，數(shù)字操作器，面板操作器設(shè)定。

2-221第21頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.2

用戶(hù)參數(shù)概要選擇型

(Pn-000～003等)

?控制模式選擇

(位置,速度,轉(zhuǎn)矩控制)?機(jī)能使用、不使用設(shè)定?報(bào)警時(shí)的伺服運(yùn)作選擇?電機(jī)回轉(zhuǎn)方向的設(shè)定?I/O信號(hào)的開(kāi)斷（使用）／不使用（常時(shí)ON、OFF））調(diào)整型(Pn100等)

?各種增益

?位置決定單位、速度、及轉(zhuǎn)矩指令信號(hào)?點(diǎn)動(dòng)速度?有關(guān)轉(zhuǎn)矩速度的參數(shù)?連續(xù)參數(shù)以下是SGDM(SGDH)伺服用的二個(gè)類(lèi)型的參數(shù)。22第22頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.2.1選擇型用戶(hù)參數(shù)的代表例分類(lèi)設(shè)定値説明電機(jī)電機(jī)回轉(zhuǎn)方向設(shè)定Pn000的0位

0以及１0:正轉(zhuǎn)1:逆轉(zhuǎn)控制模式選擇Pn000的1位0～B0:速度控制

1:位置控制

2:轉(zhuǎn)矩控制3:內(nèi)部設(shè)定速度選擇

等伺服OFF時(shí)及報(bào)警發(fā)生時(shí)的停止法Pn001的0位

0?1以及2

0:以動(dòng)態(tài)制動(dòng)（DB）停止

1:以DB停止、在這之后DB解除

2:自由運(yùn)行狀態(tài)停止超程時(shí)停止選擇Pn001的1位0?１以及20:自由運(yùn)行停止１：減速停止后伺服振動(dòng)2:減速停止后自由運(yùn)行狀態(tài)AC/DC電源輸入選擇Pn001的2位0以及１0:AC電源輸入1:DC電源輸入警報(bào)代碼輸出Pn001的3位0以及１0:只在端子AOL1,AOL2,AOL3輸出警告代碼1:故障代碼、警告代碼兩方面輸出Pn000Pn00123第23頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三分類(lèi)參數(shù)名稱(chēng)出廠設(shè)定增益關(guān)系Pn100Pn101Pn102Pn103Pn104Pn105Pn106速度環(huán)增益速度環(huán)積分時(shí)參數(shù)位置環(huán)參數(shù)慣性力矩比第2速度環(huán)增益第2速度環(huán)積分時(shí)參數(shù)第2速度環(huán)增益40200040040200040單位HZ0.01ms

１／s％HZ0.01ms１／ｓ2.2.2用戶(hù)參數(shù)（調(diào)整型）代表例24第24頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三３

伺服增益的調(diào)整3.1增益的特性確認(rèn)3.2在線(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行3.3

手動(dòng)運(yùn)行目標(biāo)：伺服增益特性的增益。

25第25頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.1

增益特性確認(rèn)1Kv=120,Kp=80Kv=120,Kp=120位置環(huán)增益的變更→整定時(shí)間變化COIN信號(hào)使用26第26頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.1

增益特性確認(rèn)

2速度環(huán)積分時(shí)參數(shù)超程的影響Kv=120Hz,Ti=8.0msKv=120Hz,Ti=2.0ms超程小、位置決定遲緩超程大、位置決定快速27第27頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三位置決定量：

10轉(zhuǎn)位置決定速度：

3000min-1只上升Kp,應(yīng)答變快,觀察速度帶來(lái)的振動(dòng)。Kv=40,Kp=100,JL/JM=460%Kv=160,Kp=100,JL/JM=460%Kv=40,Kp=40,JL/JM=460%3.1

增益特性確認(rèn)

3Ｋｖ和Ｋｐ的平衡28第28頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1)在線(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行

在伺服的運(yùn)行中測(cè)定負(fù)荷慣性的最大值,一定地保持以速度環(huán)增益或位置環(huán)增益為目標(biāo)的機(jī)能。２)自動(dòng)運(yùn)行下的自動(dòng)設(shè)定增益

①速度環(huán)增益

Kv（Pn100）②速度環(huán)積分時(shí)參數(shù)Ti（Pn101）

③位置環(huán)增益

Kp（Pn102）④轉(zhuǎn)矩指令濾波器時(shí)參數(shù)（Pn401）設(shè)定機(jī)械剛性以最初設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)作ＯＫ運(yùn)作ＯＫ手動(dòng)調(diào)整保存結(jié)果ＪＬ變動(dòng)設(shè)定常時(shí)自動(dòng)運(yùn)行運(yùn)作ＯＫＹＥＳＮＯＮＯＹＥＳＮＯＹＥＳＮＯＹＥＳ3.2在線(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行

29第29頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.3

手動(dòng)運(yùn)行

在手動(dòng)運(yùn)行不能滿(mǎn)足應(yīng)答特性的情況、還可通過(guò)提前運(yùn)行、分別地對(duì)增益一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行運(yùn)行。模擬指令增益的調(diào)整指令電壓偏移最小化速度環(huán)增益的調(diào)整積分時(shí)參數(shù)的調(diào)整位置環(huán)增益的調(diào)整位置關(guān)系提前運(yùn)行機(jī)能的調(diào)整僅位置控制的時(shí)候根據(jù)上位控制的指令輸出，進(jìn)行增益的調(diào)整。來(lái)自上位控制的指令輸出為0的時(shí)候，電機(jī)完全停止，調(diào)整偏置。即使手動(dòng)運(yùn)行還不能滿(mǎn)足應(yīng)答特性的情況,提前運(yùn)行機(jī)能可適用,進(jìn)行調(diào)整。積分時(shí)參數(shù)長(zhǎng)，位置環(huán)增益小。為了得到最適應(yīng)答性，調(diào)整速度環(huán)增益。直到無(wú)機(jī)械振動(dòng),將積分時(shí)參數(shù)進(jìn)行縮短調(diào)整。直到無(wú)機(jī)械振動(dòng),將位置環(huán)增益進(jìn)行擴(kuò)大調(diào)整。30第30頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三根據(jù)不同的增益,學(xué)習(xí)如何改變應(yīng)答特性。Kv=40HZTi=20msTf=1msKv=85HZTi=10msTf=0.5msKv=160HZTi=6msTf=0.21ms由始動(dòng)開(kāi)始到達(dá)指令值指時(shí)間為

8ｍｓ同5ｍｓ同3.7ｍｓ3.3

手動(dòng)運(yùn)行

31第31頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三４電機(jī)的機(jī)種和容量的選定4.1選定公式的導(dǎo)入4.2為選定而討論的項(xiàng)目

選定講習(xí)4.34.4樣本讀取的方法

再生討論4.5目標(biāo)：

學(xué)習(xí)伺服電機(jī)(機(jī)種和容量)選型公式的要點(diǎn)。并且根據(jù)向本社用戶(hù)提供的電機(jī)選型軟件,進(jìn)行選型講習(xí)和再生討論.32第32頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三400030001000200024680轉(zhuǎn)矩

(Nm)速度(min-1)瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩（瞬時(shí)究竟是多少秒？

參照下頁(yè)的符負(fù)荷特性）連續(xù)使用最大轉(zhuǎn)矩連續(xù)使用區(qū)域反復(fù)使用區(qū)域RMS轉(zhuǎn)矩在連續(xù)使用范圍內(nèi)的話(huà)、在過(guò)負(fù)荷特性容許時(shí)也可以使用（關(guān)于實(shí)效值以后敘述）安全使用區(qū)域RMS轉(zhuǎn)矩必須在這個(gè)區(qū)域里額定回轉(zhuǎn)速度（以額定速度運(yùn)行的電機(jī)

回轉(zhuǎn)速度）SGMAH-08A失速轉(zhuǎn)矩速度為0時(shí)的轉(zhuǎn)矩50004.1樣本的讀取

1A)轉(zhuǎn)矩-回轉(zhuǎn)速度特性33第33頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三B)過(guò)負(fù)荷特性

通電時(shí)間(s)10001005310.7132電機(jī)額定電流

(%)樣本的讀取

2熱啟動(dòng)冷啟動(dòng)熱啟動(dòng)：電機(jī)在熱飽和狀態(tài)使用的情況冷啟動(dòng)：電機(jī)在充分冷卻時(shí)運(yùn)作的情況額定的多少倍（％）的電流、經(jīng)過(guò)幾秒流過(guò)。見(jiàn)右圖、冷啟動(dòng)、2倍的額定電流在１０秒中流過(guò)讀取情況還是相當(dāng)良好。4.134第34頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4.1伺服選型原則及步驟一、伺服選型原則⑴力矩:負(fù)載力矩<額定力矩;加速力矩<最大力矩;⑵轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比:負(fù)載側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比要在電機(jī)允許范圍內(nèi)⑶轉(zhuǎn)速:設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速<電機(jī)最大轉(zhuǎn)速⑷控制方法:模擬量控制、脈沖控制或通信控制⑸安裝尺寸:應(yīng)考慮電機(jī)法蘭面、軸徑、整體尺寸⑹制動(dòng)器：電機(jī)是否需要帶制動(dòng)器(根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)）⑺使用環(huán)境：電機(jī)是否要加油封（是否有油水）⑻再生能量：再生能力是否過(guò)大，需加外置再生電阻35第35頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4.2

選型公式的導(dǎo)入1工作臺(tái)：質(zhì)量ｍ（ｋｇ）

移動(dòng)速度ｖ（ｍ／ｍｉｎ）電機(jī)連軸器以及減速機(jī)（減速比１／Ｒ）NM（ｍin-１）機(jī)械效率

η推力：Ｆ（Ｎ）下注摩擦系數(shù)μ滾珠絲杠：

長(zhǎng)度ＬＢ（ｍ）

導(dǎo)程ＰＢ（ｍ）

直徑ＤＢ（ｍ）密度ρ（ｋｇ／ｍ３）得根據(jù)ＰＢ和ｖ的關(guān)系（４－１）由36第36頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三工作臺(tái)：質(zhì)量ｍ（ｋｇ）

移動(dòng)速度ｖ（ｍ／ｍｉｎ）電機(jī)連軸器以及減速機(jī)（減速比１／Ｒ）NM（ｍin-１）機(jī)械效率

η推力：Ｆ（Ｎ）下注摩擦系數(shù)μ滾珠絲杠：

長(zhǎng)度ＬＢ（ｍ）

導(dǎo)程ＰＢ（ｍ）直徑ＤＢ（ｍ）密度ρ（ｋｇ／ｍ３）＊電機(jī)（回轉(zhuǎn)速度：NＭ（min-１））輸出的

η倍就成為工作臺(tái)運(yùn)行的動(dòng)力。

這個(gè)時(shí)候電機(jī)轉(zhuǎn)矩TＬＴω＝Ｆｖ得＊另如果有那么下式也成立。注：所謂推力，就是金屬加工時(shí)與切削力反作用的力，它是外力施與工作臺(tái)的一個(gè)很重要的力。只是工作臺(tái)移動(dòng)的情況時(shí)F=0。4.2

選型公式的導(dǎo)入

2（４－２）（４－３）由37第37頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三＊電機(jī)（回轉(zhuǎn)速度：NＭ（min-１））考慮到回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能可換算改變成直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)能、電機(jī)軸換算工作臺(tái)慣性力矩JＬ１（kg?ｍ２）可由下式導(dǎo)出

。得以及4.2

選定公式導(dǎo)入

3（４－４）（４－５）由38第38頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（ａ）滾軸絲杠的慣性力矩JＢ與質(zhì)量ＭＢ知曉的話(huà)，就導(dǎo)出下式。（ｂ）質(zhì)量ＭＢ不知曉的話(huà)，明白材質(zhì)的密度就可導(dǎo)出下式。體積4.2

選型公式導(dǎo)入

4（４－６）（４－７）39第39頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三＊電機(jī)（回転速度：NＭ（min-１））的回轉(zhuǎn)能量可以看作滾軸絲杠的回轉(zhuǎn)能量、電機(jī)軸換算的滾軸絲杠的慣性力矩JＬ3

（kg?ｍ２）可由下式導(dǎo)出。另的話(huà)，可得（ｃ）滾軸絲杠的電機(jī)軸換算慣性力矩根據(jù)＊電機(jī)軸換算全負(fù)荷慣性力矩ＪＬ連軸器以及減速機(jī)的慣性力矩ＪＬ２、ＪＬ注：一般來(lái)說(shuō)，由電機(jī)軸來(lái)看減速機(jī)的慣性力矩是減速機(jī)廠家定好的。

不能給與連軸器的慣性力矩的，就用質(zhì)量、直徑以及材質(zhì)の密度直徑以及厚薄，利用公式算出滾軸絲杠的慣性力矩。4.2

選定公式導(dǎo)入5得到40第40頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三＊給與機(jī)械所要求的始動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)時(shí)間，但究竟要給多少的始動(dòng)轉(zhuǎn)矩、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，由下式可以求得。NM始動(dòng)時(shí)間ta回転速度min-1

時(shí)間ｓ角加速度ωαωα＝（２π/６０）N／ta始動(dòng)時(shí)間tｄ①始動(dòng)トルク（Tp（N?ｍ））＊根據(jù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的基本公式

T=Jωα、

電機(jī)的慣性力矩JM、電機(jī)軸換算的

全負(fù)荷慣性力矩JL、所要始動(dòng)轉(zhuǎn)矩

Tｐ、電機(jī)軸換算負(fù)荷轉(zhuǎn)矩TL

（Tｐ－TL）是對(duì)加速有益的轉(zhuǎn)矩

下式成立。得4.2

選型公式的導(dǎo)入

6（４－８）由41第41頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三＊制動(dòng)時(shí),負(fù)荷轉(zhuǎn)矩有下式的關(guān)系成立。②制動(dòng)轉(zhuǎn)矩（Tｓ（N?ｍ））注：

這個(gè)式子的成立條件,電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩(電流)飽和并且電機(jī)回轉(zhuǎn)速度接近額定速度?；剞D(zhuǎn)速度低的時(shí)候的始動(dòng)時(shí)間隨著應(yīng)答性是由增益決定的.得NM始動(dòng)時(shí)間

ta回轉(zhuǎn)速度min-1

時(shí)間ｓ角加速度ωαωα＝（２π/６０）N／ta制動(dòng)時(shí)間tｄ4.2

選定公式導(dǎo)入

7（４－９）由42第42頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4.3為選定所討論的項(xiàng)目實(shí)效值這個(gè)電流

Ｉ稱(chēng)為

電流

i1(t1）i2(t2)

i

3(t3)的實(shí)效值。1電阻RΩｔ1

ｔ（t1+t2+t3+t4）ｔ3ｔ4t２i1-i3ｉ２電阻R的電流器如下圖與電流流過(guò)時(shí)的發(fā)熱量相同,直流電I與發(fā)熱量Q的關(guān)系:Q＝ｉ１２Ｒｔ１＋ｉ２２Ｒｔ２＋（－ｉ３）２Ｒｔ３＝Ｉ２Ｒｔ在伺服器的情況下,轉(zhuǎn)矩與電流成正比關(guān)系,轉(zhuǎn)矩的實(shí)效值與電流實(shí)效值計(jì)算方法相同,這個(gè)值在額定轉(zhuǎn)矩以下的話(huà),電機(jī)就會(huì)產(chǎn)生熱量。43第43頁(yè)，共49頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4.4

選定講習(xí)工作臺(tái)：質(zhì)量ｍ（ｋｇ）

移動(dòng)速度ｖ（ｍ／ｍｉｎ）電機(jī)連軸器以及減速機(jī)（減速比１／Ｒ）NM（ｍin-１）機(jī)械效率

η推力：Ｆ（Ｎ）摩擦系數(shù)μ滾珠絲杠：

長(zhǎng)度ＬＢ（ｍ）

導(dǎo)程ＰＢ（ｍ）

直徑ＤＢ（ｍ）密度ρ（ｋｇ／ｍ３）根據(jù)左圖的機(jī)械例,想定具體的值,進(jìn)行電機(jī)選定的講習(xí)。?工作臺(tái)質(zhì)量

m：50（kg）?工作臺(tái)移動(dòng)所要求的推力

F：2（Ｎ）?工作臺(tái)臺(tái)面的摩擦系數(shù)

μ：0.2?機(jī)械效率

η：0.9?工作臺(tái)移動(dòng)速度

ｖ：12（m/min）?滾軸絲杠導(dǎo)程

PB：6（mm）?滾軸絲杠長(zhǎng)度

LB：１（m）?滾軸絲杠直徑

DB：25（mm）?滾軸絲杠材質(zhì)密度

ρ：7.87（ｋｇ