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機械社區

標題: 請問伺服電機慣量跟負載慣量如何計算，如何匹配？ [打印本頁]

作者: 星仔小二 時間: 2018-3-23 15:04
標題: 請問伺服電機慣量跟負載慣量如何計算，如何匹配？
如圖，伺服電機帶動推頭將鋁棒頂回爐子去，已知鋁棒總量為2000KG,鋁棒在爐子里的滾動摩擦系數最大取1，推進速度為0.2m/s,齒輪直徑為0.072m,經減速后輸出轉速為60轉/分鐘，推頭總量為200kg,現打算選5kw,轉動慣量為90.8*10∧4kg.㎡，轉速為2000轉/分鐘的伺服電機，不知道對不對？

(, 下載次數: 198)

作者: xiaobing86203 時間: 2018-3-23 16:55
本帖最后由 xiaobing86203 于 2018-3-23 16:56 編輯

如果負載比較大或是加速特性比較大，而選擇了小慣量的電機，可能對電機軸損傷太大，選擇應該根據負載的大小，加速度的大小，等等因素來選擇，一般的選型手冊上有相關的能量計算公式。樓主負載太大了，鋁棒幾千公斤重，伺服電機會帶不動，建議增加一個大減速比的電機。

作者: 星仔小二 時間: 2018-3-23 17:23

xiaobing86203 發表于 2018-3-23 16:55
如果負載比較大或是加速特性比較大，而選擇了小慣量的電機，可能對電機軸損傷太大，選擇應該根據負載的大小 ...

有一個1:30的減速器

作者: 大風吹倒梧桐樹 時間: 2018-3-23 17:27
減速后電機轉矩T=9550*5/60=795.83 N.M 推力F=T/r=795.83/0.036=22106牛差不多可以，看實際摩擦系數和加速度。

轉動慣量為90.8*10∧4kg.㎡，這個數據應該是錯的吧？

作者: 星仔小二 時間: 2018-3-23 18:17

大風吹倒梧桐樹發表于 2018-3-23 17:27
減速后電機轉矩T=9550*5/60=795.83 N.M 推力F=T/r=795.83/0.036=22106牛差不多可以，看實際摩擦系數和 ...

應該是90.8*10∧-4kg.㎡

作者: 星仔小二 時間: 2018-3-23 18:19

大風吹倒梧桐樹發表于 2018-3-23 17:27
減速后電機轉矩T=9550*5/60=795.83 N.M 推力F=T/r=795.83/0.036=22106牛差不多可以，看實際摩擦系數和 ...

力大概我自己也算了一下，就是慣量不知道匹不匹配

作者: 曉昀 時間: 2018-3-24 09:23
本帖最后由曉昀于 2018-3-24 19:15 編輯

從推頭往電機那邊推算，電機轉矩能不能匹配要做詳細計算。從等效轉矩和克服慣性負載所需的轉矩兩部分去做計算

1、（鋁棒+推頭）重量G=2.2x10^3x9.8=21.56x10^3N
推頭將鋁棒推進爐子所需的功率P=F*v=21.56x10^3x0.2=4.312kW
齒輪傳動輸出的轉矩T=9550*4.312/60=686.3N.m
從電機到齒輪輸出軸的減速比i=2000/60=33.3r/min
那么，等效到電機輸出軸的等效轉矩T*=686.3/33.3=20.61N.m
2、慣性負載所需要的轉矩T'
（1）計算減速機各軸的轉動慣量J減
（2）電機輸出軸的轉動慣量
（3）前面計算的轉動慣量相加，即為系統的轉動慣量J
（4）T'=w/△t,即為系統慣性負載所需要的轉矩
3、計算系統需要的總轉矩T
系統總的傳動效率取η=0.95
T=（T*+T'）/η
4、查電機樣本，找出電機的起動轉矩Tq.只要Tq>T,那么所選電機帶負載能力沒有問題。

慣性負載所需要的轉矩T'沒有計算，因為數據不全。

作者: equire 時間: 2018-3-24 21:58

曉昀發表于 2018-3-24 09:23
從推頭往電機那邊推算，電機轉矩能不能匹配要做詳細計算。從等效轉矩和克服慣性負載所需的轉矩兩部分去做計 ...

佩服！

作者: 野蠻游戲nb 時間: 2018-3-25 16:12
氣缸夠嗎?看著有點小

作者: 陳536 時間: 2018-3-25 18:03
看這個計算行不行 (, 下載次數: 7) (, 下載次數: 1) (, 下載次數: 1) (, 下載次數: 1) (, 下載次數: 1)

作者: 丹楓911 時間: 2018-3-25 18:32
你這個機構根本就不適合用伺服電機，也不需要考慮轉動慣量，伺服電機一套那么貴，你這個也不需要精確控制位置和轉速，三相電機更合適，只需要計算功率即可，再乘個1.5-2的安全系數，三相減速電機妥妥的，我們經常這么用，verygood。

作者: 樂樂88 時間: 2018-3-25 18:32
好深奧

作者: 曉昀 時間: 2018-3-25 19:35
本帖最后由曉昀于 2018-3-25 19:37 編輯

丹楓911 發表于 2018-3-25 18:32
你這個機構根本就不適合用伺服電機，也不需要考慮轉動慣量，伺服電機一套那么貴，你這個也不需要精確控制位 ...

功率取1.5-2的安全系數？

速度0.2m/s，用普通電機不好控制吧？

作者: 丹楓911 時間: 2018-3-25 20:07

曉昀發表于 2018-3-25 19:35
功率取1.5-2的安全系數？

速度0.2m/s，用普通電機不好控制吧？

我們選三相電機一般就是看工況選取1.5-2倍的安全系數，不知道你們以前怎么選，還有0.2m/s左右的速度完全沒有問題啊，他這個對速度要求很低啊，只要輸出扭矩滿足就可以啦

作者: 曉昀 時間: 2018-3-25 20:17

丹楓911 發表于 2018-3-25 20:07
我們選三相電機一般就是看工況選取1.5-2倍的安全系數，不知道你們以前怎么選，還有0.2m/s左右的速度完全 ...

電機安全系數取的太大了吧，到時候可能出現大馬拉小車。

作者: 丹楓911 時間: 2018-3-25 20:32
本帖最后由丹楓911 于 2018-3-25 20:34 編輯

曉昀發表于 2018-3-25 20:17
電機安全系數取的太大了吧，到時候可能出現大馬拉小車。

這個就要看具體工況了，如果工況你理論計算能夠比較準確地計算出所需功率和扭矩，那安全系數可以小點，如果工況不能完全計算出所需功率和扭矩，那安全系數就要大點，像他這個況其實屬于比較簡單的，基本可以計算出所需扭矩和功率，所以系數1.5就足夠了，我們單位基本都是用三相電機，因為是外企，老外計算之后也是比較保守的，一般安全系數都會大一點，不僅僅局限于電機，比如軸徑的大小，他們都是往大了選，這種電機如果覺得自己計算不準確，選擇沒把握，完全可以請sew這種供應商幫你計算選型，很方便的，只要把你的具體工況告訴他們。至于你說的大馬拉小車，實際中很多設備都是在大馬拉小車，這個起碼比小馬拉大車好得多，省得再換一匹馬啊。

作者: 曉昀 時間: 2018-3-25 20:47

丹楓911 發表于 2018-3-25 20:32
這個就要看具體工況了，如果工況你理論計算能夠比較準確地計算出所需功率和扭矩，那安全系數可以小點，如 ...

我覺得安全系數取1.5都有點大了，取1.5之后再往電機標準功率上靠，有可能更大

作者: 丹楓911 時間: 2018-3-25 21:01

曉昀發表于 2018-3-25 20:47
我覺得安全系數取1.5都有點大了，取1.5之后再往電機標準功率上靠，有可能更大

那你以前做過的案例，安全系數一般選擇多大？

作者: 丹楓911 時間: 2018-3-25 21:12
https://wenku.baidu.com/view/ee6a8abb0722192e4436f61f.html，這個是SEW減速電機的選型指導，大家可以看一下，按照這個就可以了

作者: 曉昀 時間: 2018-3-25 21:43

丹楓911 發表于 2018-3-25 21:01
那你以前做過的案例，安全系數一般選擇多大？

到底怎么取也根據工況確定，有些設備運行平穩就取小些，有可能取1.05的系數，有些設備有動載荷比較大的，一般取1.3或1.5，但是取1.5的時候很少。

作者: 江小哥 時間: 2018-3-26 02:16

野蠻游戲nb 發表于 2018-3-25 16:12
氣缸夠嗎?看著有點小

應該要用液壓的吧，還有那夾頭確定能夾得住？

作者: bincn 時間: 2018-3-26 15:20
你這個轉動慣量的數量級有問題，應該是10^-4的數量級，轉動慣量我認為還是挺匹配的140kg·cm^2

作者: sanmao608 時間: 2018-3-26 16:29
本公司主要銷售三凌、松下、安川、富士、東芝各型號整套拆機伺服，有意者請加QQ（2472795703）私聊

作者: XT52000 時間: 2018-3-26 22:01
我也覺得這個沒必要用伺服電機，如果只是0.2m/s的速度去推動產品，不要求精確定位，這種情況就只需要考慮滑動摩擦的系數，比如產品是鋁材，與產品相互摩擦的是什么材質，再去查兩者之間的摩擦系數，好像機械設計手冊里會有，然后再根據兩者之間的表面粗糙度以及其他工況，來添加安全系數就好了。如果是高速加精確定位，那就要伺服了。

作者: 麥田守望者bj 時間: 2018-3-27 11:31
樓主，加持力的問題解決了？

作者: 哎呦喂5 時間: 2018-3-29 15:32
有沒有好心人，將壓縮包上傳至云盤，然后分享出來的

作者: 哆來咪AAA 時間: 2018-4-3 16:12
畫圖真厲害！

作者: 社區小哥 時間: 2018-4-10 20:11

曉昀發表于 2018-3-24 09:23
從推頭往電機那邊推算，電機轉矩能不能匹配要做詳細計算。從等效轉矩和克服慣性負載所需的轉矩兩部分去做計 ...

學習學習

作者: 20080646 時間: 2018-4-12 11:39
負載慣量除以減速比的平方，其值不超過電機慣量的5倍

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