伺服电机选型相关知识

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1、伺服选型0选择伺服电机：计算有效运行点，效核电机的热载荷；计算最大运行点，效核电机和变频器的连接；计算负载和电机转动惯量的比值，用于检验速度闭环的稳定性；1事例1异步伺服电机选型2用户提供的参数:序号名称参数值1负载重量9000kg2小车速度2m/s3最大的加速度0.35m/s24最大的减速度0.35m/s25车轮直径500mm6摩擦系数100N/t7机械效率90%8附加的减速器直接传动9上升时间5.7s10运行时间5s11下降时间5.7s12等待时间8s13异步伺服电机3000rpm3要求:选择异步伺服电机（3000rpm）、K系列减速机4步骤1:确定

2、减速机速比noutput=vmax/(D•π)Isoll=3000(1/min)/76.4(1/min)=39.26D1.计算轮子角速度2.计算减速机理论速比=2(m/s)/(0.5(m)•π=76.4(1/min)5步骤2:确定确定动态和静态转矩Mdyn1=F•D/2•1/ηL=m•a•D/2•1/ηLMdyn2=m•(-a)•D/2•ηL1.计算加速时的动态转矩Fr2.计算减速时的动态转矩=9000Kg•0.35m/s2•0.5m/2•1/0.9=875Nm=-9000Kg)•0.35m/s2)•0.5m/2•0.9=-709Nm6步骤2:确定确定动

3、态和静态转矩Mstat=FF•D/2•1/ηL3.计算静态转矩=100N/t•9t•0.25m•1/0.9=250Nm7步骤3：确定最大转矩M1max=Mstat+Mdyn1M2max=Mstat+Mdyn21.计算加速时所需的转矩2.计算减速时所需的转矩3.最大转矩Mmax=1125Nm=250Nm+875Nm=1125Nm=250Nm-709Nm=-459Nm8选择KA77的减速箱I=40.044.初步选择减速箱型号和工程速比理论速比I=39.26最大转矩M=1125Nm9步骤4：电机侧所需的加速转矩M1motor=M1max/(ηgear•i)步骤

4、5：电机侧所需的减速转矩M2motor=M2max•ηgear/i=1125Nm/(0.94•40.04)=30Nm=-459Nm•0.94•/40.04=-10.8Nm10步骤6：电机侧的稳定运行转矩M1stat-Motor=Mstat/(ηgear•I)=250Nm/(0.94•40.04)=6.6Nm11步骤7：电机侧有效转矩(r.m.s)Meff=M12•t1+Mf2•t2+M32•t3t1+t2+t3+t4=302•5.7+10.82•5.7+6.62•55.7+5+5.7+8=15.6Nmt1t2t3t412步骤8：电机侧的平均转速n=n1•

5、t1+n2•t2+n3•t3+…+nv•tvt1+t2+t3+…+tn=3060/2•5.7+3060•5+3060/2•5.75.7+5+5.7+8=1342min-1t1t2t3t43060rpmt13步骤9：电机的选择1.确认和K77减速箱匹配的异步伺服电机142.初步选择异步伺服电机额定转速：3000rpm稳态转矩：15.6Nm结论：初步选择CV100L415Meff=15.6Nmn=1342rpmM1motor=30Nmnmax=3060rpmCV100L4速度和转矩曲线如选择CV100L4:效验两个点:1.平均值点2.最大值点3.效验异步伺服

6、电机CT100L4平均值点和最大值点都满足要求。变频器初步选择：MDV60A0110-5A3-4-0016步骤10：效验转动惯量的比值Jext/JmotorCV100L4的转动惯量0.0071kgm21.选择CV100L4电机的转动惯量17J’ext=m•(D/2)22.计算减速机侧的负载转动惯量D=9000kg•(0.5m2)2=562.5kgm23.计算电机侧的负载转动惯量Jext=J’exti2=562.5kgm240.042=0.351kgm218选择CV100L4异步伺服电机:JextJmotor=0.351kgm271.10-4kgm2=49

7、.4结论：因为比例值太大，CV100L4异步伺服电机不适合。4.计算负载转动惯量和电机转动惯量的比值19步骤10：效验转动惯量的比值Jext/Jmotor选择CV132S4异步伺服电机:JextJmotor=0.351kgm2158.10-4kgm2=22.220选择控制器:M1motor=30Nmnmax=3060rpmMeff=15.6Nmn=1342rpm平均值点和最大值点都满足要求。变频器初步选择：MDV60A0150-5A3-4-0021事例2同步伺服电机选型22应用：同步伺服电机的转子设计成低转动惯量。在动态特性很高的应用场合是一种较佳的选择

8、。当加速度大于5m/S2时，选择同步伺服电机从技术和经济的角度时是最佳的。23示