1. 伺服电机负载惯量比与过载
伺服电机驱动更省电。
伺服驱动系统是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统,例如数控机床等。伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量( 机电系统中的伺服电机的转动惯量较大,为了能够和丝杠等机械部件直接相连,也为了得到极高的响应速度,伺服电机有一种专门的小惯量电机。但这类电机的过载能力低,当使用在进给伺服系统中时,必须加减速装置。转动惯量反映了系统的加速度特性,在选择伺服电机时,系统的转动惯量不能大于电机转动惯量的3倍。)较大等特点,这类专用的电机称为伺服电机。当然,其基本工作原理和普通的交直流电机没有什么不同。该类电机的专用驱动单元称为伺服驱动单元,有时简称为伺服,一般其内部包括电流、速度和/或位置闭环。
引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。工质在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能;气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。涡轮机、旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。气缸的应用领域:印刷(张力控制)、半导体(点焊机、芯片研磨)、自动化控制、机器人等等。
2. 伺服电机与负载转动惯量比
转动惯量=转动半径*质量 低惯量就是电机做的比较扁长,主轴惯量小,当电机做频率高的反复运动时,惯量小,发热就小。所以低惯量的电机适合高频率的往复运动使用。但是一般力矩相对要小些。
高惯量的伺服电机就比较粗大,力矩大,适合大力矩的但不很快往复运动的场合。
因为高速运动到停止,驱动器要产生很大的反向驱动电压来停止这个大惯量,发热就很大了。 惯量就是刚体绕轴转动的惯性的度量,转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量。它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。(刚体是指 理想状态下的不会有任何变化的物体),选择的时候遇到电机惯量,也是伺服电机的一项重要指标。
它指的是伺服电机转子本身的惯量,对于电机的加减速来说相当重要。
如果不能很好的匹配惯量,电机的动作会很不平稳. 一般来说,小惯量的电机制动性能好,启动,加速停止的反应很快,高速往复性好,适合于一些轻负载,高速定位的场合,如一些直线高速定位。
中、大惯量的电机适用大负载、平稳要求比较高的场合,如一些圆周运动和一些机床行业。
如果负载比较大或是加速特性比较大,而选择了小惯量的电机,可能对电机轴损伤太大,选择应该根据负载的大小,加速度的大小,等等因素来选择,一般的选型手册上有相关的能量计算公式。 伺服电机驱动器对伺服电机的响应控制,最佳值为负载惯量与电机转子惯量之比为一,最大不可超过五倍。
通过机械传动装置的设计,可以使负载 惯量与电机转子惯量之比接近一或较小。
当负载惯量确实很大,机械设计不可能使负载惯量与电机转子惯量之比小于五倍时,则可使用电机转子惯量较大的电机,即所谓的大惯量电机。
使用大惯量的电机,要达到一定的响应,驱动器的容量应要大一些。
3. 伺服电机惯量比过大
刚性过大电机会震荡,不足会有电机误差。惯量过大无影响,体现在你钱太多浪费这么多力了,惯量不足就无法带动起传动转动。
4. 伺服电机负载惯量计算
一、转速和编码器分辨率的确认。
二、电机轴上负载力矩的折算和加减速力矩的计算。
三、计算负载惯量,惯量的匹配,安川伺服电机为例,部分产品惯量匹配可达50倍,但实际越小越好,这样对精度和响应速度好。
四、再生电阻的计算和选择,对于伺服,一般2kw以上,要外配置。
五、电缆选择,编码器电缆双绞屏蔽的,对于安川伺服等日系产品绝.对值编码器是6芯,增量式是4芯
5. 伺服电机惯量与负载惯量的关系
惯量的大小对伺服电机的工作是有一定影响的指标,通常伺服电机的小惯量的高速往复好,大惯量的本身惯量大,机床上用好点.伺服电机需要惯量匹配,转动惯量=转动半径*质量。 在选择合适的伺服电机的使用常常会遇到扭力选择和惯量选择,对于扭矩的计算相对简单,只需要知道负载重量和传动方式一般能很快的计算出电机所需要力矩,选型的时候再适当放大,留些余量就可以了. 惯量就是刚体绕轴转动的惯性的度量,转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量。它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。(刚体是指 理想状态下的不会有任何变化的物体),选择的时候遇到电机惯量,也是伺服电机的一项重要指标。它指的是伺服电机转子本身的惯量,对于电机的加减速来说相当重要。如果不能很好的匹配惯量,电机的动作会很不平稳. 一般来说,小惯量的电机制动性能好,启动,加速停止的反应很快,高速往复性好,适合于一些轻负载,高速定位的场合,如一些直线高速定位机构。中、大惯量的电机适用大负载、平稳要求比较高的场合,如一些圆周运动机构和一些机床行业。 如果负载比较大或是加速特性比较大,而选择了小惯量的电机,可能对电机轴损伤太大,选择应该根据负载的大小,加速度的大小,等等因素来选择,一般的选型手册上有相关的能量计算公式。 伺服电机驱动器对伺服电机的响应控制,最佳值为负载惯量与电机转子惯量之比为一,最大不可超过五倍。通过机械传动装置的设计,可以使负载 惯量与电机转子惯量之比接近一或较小。当负载惯量确实很大,机械设计不可能使负载惯量与电机转子惯量之比小于五倍时,则可使用电机转子惯量较大的电机,即所谓的大惯量电机。使用大惯量的电机,要达到一定的响应,驱动器的容量应要大一些。
6. 伺服电机负载惯量比与过载功率关系
1、位置比例增益
设定位置环调节器的比例增益;设置值越大,增益越高,刚度越大,相同频率指令脉冲条件下,位置滞后量越小。但数值太大可能会引起振荡或超调;参数数值由具体的伺服系统型号和负载情况确定。
2、位置前馈增益
设定位置环的前馈增益;设定值越大时,表示在任何频率的指令脉冲下,位置滞后量越小;位置环的前馈增益大,控制系统的高速响应特性提高,但会使系统的位置不稳定,容易产生振荡;不需要很高的响应特性时,本参数通常设为0表示范围:0~100%。
3、速度比例增益
设定速度调节器的比例增益;设置值越大,增益越高,刚度越大。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载值情况确定。一般情况下,负载惯量越大,设定值越大;在系统不产生振荡的条件下,尽量设定较大的值。
4、速度积分时间常数
设定速度调节器的积分时间常数;设置值越小,积分速度越快。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。一般情况下,负载惯量越大,设定值越大;在系统不产生振荡的条件下,尽量设定较小的值。
5、速度反馈滤波因子
设定速度反馈低通滤波器特性;数值越大,截止频率越低,电机产生的噪音越小。如果负载惯量很大,可以适当减小设定值。数值太大,造成响应变慢,可能会引起振荡;数值越小,截止频率越高,速度反馈响应越快。如果需要较高的速度响应,可以适当减小设定值。
6、最大输出转矩设置
设置伺服电机的内部转矩限制值;设置值是额定转矩的百分比;任何时候,这个限制都有效定位完成范围;设定位置控制方式下定位完成脉冲范围。
本参数提供了位置控制方式下驱动器判断是否完成定位的依据,当位置偏差计数器内的剩余脉冲数小于或等于本参数设定值时,驱动器认为定位已完成,到位开关信号为 ON,否则为OFF;在位置控制方式时,输出位置定位完成信号,加减速时间常数。
设置值表示电机从0~2000r/min的加速时间或从2000~0r/min的减速时间;加减速特性是线性的到达速度范围;设置到达速度;在非位置控制方式下,如果电机速度超过本设定值,则速度到达开关信号为ON,否则为OFF;在位置控制方式下,不用此参数;与旋转方向无关