FANUC伺服电机选型计算.doc

莁1引言葿现代机电行业中经常会碰到一些复杂的运动,这对电机的动力荷载有很大影响。伺服驱动装置是许多机电系统的核心,因此,伺服电机的选择就变得尤为重要。首先要选出满足给定负载要求的电动机,然后再从中按价格、重量、体积等技术经济指标选择最适合的电机。设计时进给伺服电机的选择原则是:首先根据转矩-速度特性曲线检查负载转矩,加减速转矩是否满足要求,然后对负载惯量进行校合,对要求频繁起动、制动h的电机还应对其转矩均方根进行校合,这样选择出来的电机才能既满足要求,又可避免由于电机选择偏大而引起的问题。肈本文主要叙述了针对VMC750立式加工中心的功能要求和规格参数,对各轴的伺服电动机进行计算选择,确定FANUC伺服电动机的型号和规格大小,并给出数据表。同时在论文中简述了各数据的计算公式以及数据计算例子。让读者能够直观的了解VMC750的伺服电机的数据信息,并知道如何根据一台加工中心的功能要求和规格参数进行数据计算,来选择合适的伺服电机。:负载/电机惯量比,加减速力矩,切削负载转矩,连续过载时间等几方面的内容,本节内容便为大家简述了以上重要数据的计算方式。,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下,伺服系统的默认参数在1~3倍负载电机惯量比下,系统会达到最佳工作状态,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。肁TM-TL=(JM+JL)α(1)蒁式中,TM———电机所产生的转矩;膆TL———负载转矩;羂JM———电机转子的转动惯量;蒂JL———负载的总转动惯量;罿α———角加速度。,还有短时间内的运转特性如电机加减速,用最大转矩表示;即使容量相同,最大转矩也会因各电机而有所不同。最大转矩影响驱动电机的加减速时间常数[7],使用公式(3),估算线性加减速时间常数ta,根据该公式确定所需的电机最大转矩,选定电机容量。蚁ta=(JL+JM)×(-TL)(3)羈式中,n———电机设定速度,r/min;肂JL———电机轴换算负载惯量,kg·cm2;肀JM———电机惯量,kg·cm2;膈Tmax———电机最大转矩,N·m;螇TL———电机轴换算负载(摩擦、非平衡)转矩,N·m。,切削负载转矩不超过电机额定转矩的80%。连续特性(连续实效负载转矩)对要求频繁起动、制动的数控机床,为避免电机过热,必须检查它在一个周期内电机转矩的均方根值,并使它小于电机连续额定转矩,其具体计算可参考其它文献。在选择的过程中依次计算此五要素来确定电机型号,如果其中一个条件不满足则应采取适当的措施,。但是,芈Tc若小于了Tms则勿需对此项进行检验。薈Tlam≤TMon,蚆式中TLam——连续过载时间,min节TMON——电机规定过载时问,min肀芇螆蚃蒈肆螅螀膀3VMC750立式加工中心伺服电机的选择袅选择电机时的计算条件叙述VMC750立式加工中心伺服轴(见图3-1-1)的电机选择步骤。袅膁图3-1-1水平运动伺服轴蚈袈例:工作台和工件的W:运动部件(工作台及工件)的重量(kgf)=600kgf羅机械规格μ:滚动导轨摩擦系数::驱动系统的效率::夹具固定力:50kgf蚇Fc:由切削力产生的推进阻力:500kgf肅Fcf:由切削力矩产生的工作台对滑动表面的压力:25kgf羃Z1/Z2:齿轮减速比:1:1螇莆例:进给丝杠的(滚珠Db:轴径=32mm膅丝杠)的规格Lb:长度:900mm,单支承腿P:螺距:12mm蕿膄芅例:电机轴的运行规格快进速度:X、Y轴:30m/min;Z轴:24m/min薀加速时间:,必须选用加速能力大的电动机,亦即能够快速响应的电机(如采用大惯量伺服电机),但又不能盲目追求大惯量,否则由于不能从分发挥其加速能力,会不经济的。因此必须使电机惯量与进给负载惯量有个合理的匹配。羆通常在电机惯量与负载惯量(折算至电动机轴)或总惯量之间,推荐下列匹配关系::衿回转体:(