1. 伺服电机同步带传动
伺服电机具有很高的角度定位精度,如果电机轴安装上同步轮,轮上装上同步带可以得到直线运动,可以任意位置实现高精度定位。
同步带传动具有传动准确,工作时无滑动,恒定的传动比,由于是皮带是柔性传动,对伺服电机有很好的保护作用。 例如现在数控机床一般第一级减速输出都是伺服电机驱动同步轮的。
2. 伺服电机同步带传动的原因
伺服电机选择的时候,首先一个要考虑的就是功率的选择。一般应注意以下两点:
1、如果电机功率选得过小。就会出现“小马拉大车”现象,造成电机长期过载,使其绝缘因发热而损坏,甚至电机被烧毁。
2、如果电机功率选得过大。就会出现“大马拉小车“现象,其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。
也就是说,电机功率既不能太大,也不能太小,要正确选择电机的功率,必须经过以下计算或比较:
P=:F*V/100
(其中P是计算功率,单位是KW,F是所需拉力,单位是N,V是工作机线速度m/s)
此外。最常用的是采用类比法来选择电机的功率。所谓类比法,就是与类似生产机械所用电机的功率进行对比。
具体做法是:了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电机,然后选用相近功率的电机进行试车。试车的目的是验证所选电机与生产机械是否匹配。
验证的方法是:使电机带动生产机械运转,用钳形电流表测量电机的工作电流,将测得的电流与该电机铭牌上标出的额定电流进行对比。
如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大,则表明所选电机的功率合适。
如果电机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右。则表明电机的功率选得过大,应调换功率较小的电机。
如果测得的电机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上。则表明电机的功率选得过小,应调换功率较大的电机。
实际上应该是考虑扭矩(转矩),电机功率和转矩计算公式。
即T=9550P/n
式中:
P一功率,kW;n一电机的额定转速,r/min;T一转矩,Nm。
电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩,一般需要一个安全系数。
机械功率公式:P=T*N/97500
P:功率单位W;T:转矩,单位克/cm;N:转速,单位r/min。
3. 伺服电机同步带传动选型算例
1700mm用同步带声音也很大,20KG 700mm/s 要是不用减速器,惯量太大,不可取。建议还是选个1:5 的减速器,配750W的伺服就够了
4. 伺服电机同步带传动扭矩
伺服电机扭矩根据公式T = 9550P/n 计算。 公式T = 9550P/n中: P=功率,kW(千瓦)。 n=电机的额定转速,r/min(转/每分钟)。 T=转矩,Nm(牛·米)。 交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。 目前应用较多的转子结构有两种形式:
1、一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;
2、另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用
5. 伺服电机同步带传动原理
伺服控制器又称伺服驱动器、伺服放大器,是一种用于控制伺服电机的控制器,其功能类似于作用在普通交流电机上的变频器,属于伺服系统的一部分。
1、伺服控制器的用途
主要用于高精度定位系统。伺服电机一般由位置、速度和转矩控制,实现传动系统的高精度定位.它是目前传输技术的高端产品.
2、伺服控制器的结构
伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现更复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。智能功率模块(IPM)广泛应用于电力设备中。IPM集成了驱动电路,具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测和保护电路。主电路还增加了软启动电路,以减少启动过程对驱动器的影响。
3、伺服控制器工作原理
其次,介绍了伺服控制器的工作原理。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电能进行整流,得到相应的直流电流。经过三相电源整流后,再通过三相正弦脉宽调制电压型逆变器变频驱动三相永磁同步交流伺服电机。动力传动单元的整个过程可以简单地说成是交-直-交的过程。整流单元(AC-DC)的主电路为三相全桥不控整流电路。
6. 伺服电机同步带传动惯量
转动惯量取决于你电机启停时能不能控制住电机,也就是说起停时候稳不稳。行星减速机可以将伺服电机的转动惯量放大 成减速机速比的平方倍,比如说1比10的减速机 那么惯量就放大了100倍。用两台的话 ,分一半。惯量有特定的公式,加减速机的负载就是相当于速比的倍数
7. 伺服电机同步带传动原理图
伺服控制器又称伺服驱动器、伺服放大器,是一种用于控制伺服电机的控制器,其功能类似于作用在普通交流电机上的变频器,属于伺服系统的一部分。
1、伺服控制器的用途
主要用于高精度定位系统。伺服电机一般由位置、速度和转矩控制,实现传动系统的高精度定位.它是目前传输技术的高端产品.
2、伺服控制器的结构
伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现更复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。智能功率模块(IPM)广泛应用于电力设备中。IPM集成了驱动电路,具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测和保护电路。主电路还增加了软启动电路,以减少启动过程对驱动器的影响。
3、伺服控制器工作原理
其次,介绍了伺服控制器的工作原理。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电能进行整流,得到相应的直流电流。经过三相电源整流后,再通过三相正弦脉宽调制电压型逆变器变频驱动三相永磁同步交流伺服电机。动力传动单元的整个过程可以简单地说成是交-直-交的过程。整流单元(AC-DC)的主电路为三相全桥不控整流电路
8. 伺服电机同步带传动角度算例
伺服电机机械刚性高低对电机性能的影响体现在以下方面 刚性调高在伺服驱动器一般认为是增大位置环Kp的值,也就提高了到达位置的快速性,同时在到达之后较小的扰动负载很容易克服,然而刚性低的时候,就很难快速到达位置或者会由于负载的阻尼特性造成位置误差。 其实如果你不要求定位快,只要准,在阻尼不大的时候,刚性低,也可以做到定位准,只不过定位时间长。因为刚性低的话定位慢,这在要求响应快,定位时间短的情况下,就会有定位不准的错觉。 可以通过以下方法调整伺服电机刚性
1、伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环。
2、交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。
3、伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
9. 伺服电机连接同步带轮
一个伺服驱动器控制两个伺服电机,基本是不行的。因为伺服放大器和伺服电机是1对1匹配的,不像变频器,控制两个电机只要选大一点的变频器就可以。
因为伺服驱动器在更换时电机需要重新上电执行电机参数自动识别匹配,如果两台电机并联的话会识别出不正确的电机参数和反馈信号,因此电机不能得到很好的控制,甚至在运行过程中会出现报警现象!两个编码器并联更加不可能,这会导致两个编码器的脉冲信号相互干扰,估计一上电就会报警!
松下伺服驱动器可以与相适配的电机 组成伺服系统,需要按相应的电流、额定功率、转速、编码器规格选配。
一个运动控制器输出的同一信号可以控制多个驱动器多个伺服电机做同步动作。
10. 伺服电机同步带传动精度
电机和丝杠连接,硬件精度主要取决于丝杠的重复定位精度,以及电机,一般来说对于精度要求高的设备基本都使用伺服电机,步进电机是开环控制,在运行中会出现丢步现象,伺服电机是闭环控制,会将运动系数反馈到控制部分。
而丝杠的精度等级则是从C0-CI0共有7级,300毫米精度C5级是18μm,精度要求高的话井口丝杠要好点。
除了丝杠和电机本身的精度以外,还可以加装磁栅尺和光栅尺