在伺服系统选型时,除考虑电机的扭矩和额定速度等等因素外,我们还需要先计算得知机械系统换算到电机轴的惯量,再根据机械的实际动作要求及加工件质量要求来具体选择具有合适惯量大小的电机。
(1)选型条件:
一般情况下,选择伺服电机需满足下列情况:
1)马达最大转速>系统所需之最高移动转速。
2)马达的转子惯量与负载惯量相匹配。
3)连续负载工作扭力≤马达额定扭力。
4)马达最大输出扭力>系统所需最大扭力(加速时扭力)
(2)选型计算:
1)惯量匹配计算(JL/JM)
2)回转速度计算(负载端转速,马达端转速)
3)负载扭矩计算(连续负载工作扭矩,加速时扭矩)
在调试时,正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最佳效能的前提。此点在要求高速高精度的系统上表现尤为突出,这样,就有了惯量匹配的问题。
传动惯量对伺服系统的精度,稳定性,动态响应都有影响。
惯量大,系统的机械常数大,响应慢,会使系统的固有频率下降,容易产生谐振,因而限制了伺服带宽,影响了伺服精度和响应速度,惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利,因此,机械设计时在不影响系统刚度的条件下,应尽量减小惯量。
衡量机械系统的动态特性时,惯量越小,系统的动态特性反应越好;惯量越大,马达的负载也就越大,越难控制,但机械系统的惯量需和马达惯量相匹配才行。不同的机构,对惯量匹配原则有不同的选择,且有不同的作用表现。
不同的机构动作及加工质量要求对JL与JM大小关系有不同的要求,但大多要求JL与JM的比值小于十以内。一句话,惯性匹配的确定需要根据机械的工艺特点及加工质量要求来确定。
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