伺服电机选型的原则和注意事项[1].doc

),男,河北巨鹿人,讲师,硕士,主要从事机电一体化产品的设计研究及应用
收稿日期:
作者简介:王军锋(
动生产印刷设备打浆成纸及网面处理和自动机载系统包装
设备纺织设备激光加工设备机器人自动化生产线等对工艺精度加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备
数控设备装配线和材料夹持自
备,如印刷设备机床和
因此,伺服电机广泛应用于对精度有较高要求的机械设
仅需数 ,可用于要求快速启停的控制场合
转速
们就希望在总的转动惯量中占的比例就小些,这就是我们
常说的惯量匹配
通过以上分析可知: 转动惯量对伺服系统的精度,稳定性,动态响应都有影响,惯量越小,系统的动态特性反应越好, 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
变化量较小,所以我
变值的机械系统,我们一般希望
转子的转动惯量,伺服电机选定后,此值就为定值,而 则根
据不同的机械系统类型可能是定值,也可能是变值,如果 是
( )交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电
机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,控制性能更为可靠;
()交流伺服系统的加速性能较好,从静止加速到其额定
为伺服电机
应该尽量小
果希望 的变化小,则
倍;
额定转矩的
恒功率输出;
( )具有较强的速度过载和转矩过载能力,最大转矩为
则由控制器发出的指令到系统执行完毕的时间越长,系统响
应速度就越慢;如果 变化,则系统响应就会忽快忽慢,影响机械系统的稳定性由于电机选定后最大输出力矩值不变,如
或
由上式
电机所产生的转矩;
负载转矩; 电机转子的转动惯量; 负载的总转动惯量; 角加速度
可知,角加速度影响系统的动态特性, 越小,
式中,
交流伺服电动机的特点
( )起动转矩大;
( )运行范围较广;
( )无自转现象与步进电机的比较
( )控制精度更高;
( )低频特性好,即使在低速时也不会出现振动现象;
( )矩频特性不同,即在其额定转速(一般为
)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为
交流伺服电动机的特点及比较
达到最佳工作状态,这样,就有了负载电机惯量比的问题,也
就是我们一般所说的惯量匹配,如果电机惯量和负载惯量不匹配,就会出现电机惯量和负载惯量之间动量传递时发生较大的冲击;下面分析惯量匹配问题
( )
倍负载电机惯量比下,系统会
下,伺服系统的默认参数在
负载电机惯量比
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,伺服系统参数的调整跟惯量比有很大的关系,若负载电机惯量比过大,伺服参数调整越趋边缘化,也越难调整,振动抑制能力也越差,所以控制易变得不稳定;在没有自适应调整的情况
伺服电机选型的原则
为了满足机械设备对高精度快速响应的要求,伺服电机
应有较小的转动惯量和大的堵转转矩,并具有尽可能小的时间常数和启动电压,还应具有较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求,能够承受频繁启动制动和正反转,如果盲目地选择大规格的电机,不仅增加成本,也会使得设计设备的体积增大,结构不紧凑,因此选择电机时应充分考虑各方面的要求,以便充分发挥伺服电机的工作性能;下面介绍伺服电机的选型原则和注意事项