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發(fā)布時間:2021-03-22 10:22
在選擇和調(diào)試伺服系統(tǒng)時,經(jīng)常會出現(xiàn)慣性問題。具體來說,它的實現(xiàn)方式如下:在選擇伺服系統(tǒng)時,除了要考慮電機轉(zhuǎn)矩和附加速度外,還必須計算從機械系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到電機軸的慣量,然后根據(jù)機械實踐的要求進(jìn)行計算。加工零件的質(zhì)量對于專門選擇具有適當(dāng)慣性尺寸的電動機是必不可少的。調(diào)試時,正確設(shè)置慣性比參數(shù)是使機器和伺服系統(tǒng)達(dá)到最佳性能的條件。
這一點在需要高速和高精度的系統(tǒng)中特別明顯,并且存在慣性匹配的問題。。
一、什么是“慣量匹配?。
1.根據(jù)牛頓第二定律:“供應(yīng)系統(tǒng)所需的轉(zhuǎn)矩T=系統(tǒng)傳動慣量J×角加速度θangle。加速度θ影響系統(tǒng)的動態(tài)特性,而θ越小,控制器使系統(tǒng)關(guān)閉性能的時間越長,系統(tǒng)響應(yīng)越慢;當(dāng)改變θ時,系統(tǒng)響應(yīng)越快越慢,這會影響處理精度;由于最大輸出T值不變,因此期望的θ隨時間變化。如果所需的θ變化較小,則選擇電動機較小。
J應(yīng)盡可能小。。
2.輸送軸的總慣量“ J=伺服電機的旋轉(zhuǎn)慣性動量JM +由電機軸轉(zhuǎn)換的負(fù)載慣性動量JL。負(fù)載慣性JL由工作臺確定并安裝。(平金屬切割機夾具,工件,螺釘,聯(lián)軸器以及其他線性和旋轉(zhuǎn)運動部件的慣性被轉(zhuǎn)換為電動機軸的慣性,JM是伺服電動機的轉(zhuǎn)子慣性。伺服電機,此值是固定的,JL值隨變化而變化,但功隨負(fù)載變化而變化.J如果預(yù)期變化率較小,建議減小JL的份額。
感覺“慣性匹配”。
二、“慣量匹配怎樣斷定?傳輸慣量會影響伺服系統(tǒng)的精度,穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)。因為慣性大,系統(tǒng)的機械常數(shù)大,響應(yīng)慢,所以系統(tǒng)的固有頻率降低,容易產(chǎn)生共振,限制了伺服帶寬,影響了伺服精度,并適當(dāng)提高慣性僅在改善低速蠕變時才有用,因此在進(jìn)行機器規(guī)劃時應(yīng)盡可能減小系統(tǒng)的慣性,而又不影響機器的剛度。在測量機械系統(tǒng)的動態(tài)特性時,慣性越小,對系統(tǒng)動態(tài)特性的響應(yīng)越好。
慣性越大,電動機上的負(fù)載越大,控制越困難,但慣性也越大。機械系統(tǒng)必須與電動機的慣性相匹配。不同的組織對于慣性匹配原理有不同的選擇,并且具有不同的功能。不同的組織工作和處理質(zhì)量要求對JL和JM的大小和連接性有不同的要求,但是在大多數(shù)情況下,JL與JM的比率應(yīng)小于10。簡而言之,慣性匹配的確定要求是由機器的技術(shù)特性和加工質(zhì)量要求決定的。
對于基本的金屬切削機床,對于伺服電機,負(fù)載慣量通常應(yīng)小于電機慣量的5倍。匹配慣量對于選擇電動機非常重要。對于具有相同功率的電動機,某些品牌的電動機的慣性較小,慣性中等或較大。實際上,仍然可以通過公式最好地計算出負(fù)載慣量。
您已學(xué)習(xí)的書中提供了計算機體慣性的通用公式(您可以查看機器規(guī)劃手冊)。 我進(jìn)行了一個實驗,在測試中使用了較大的慣性盤到伺服電機的軸的延長線上,結(jié)果,伺服電機無法在低速下停止并搖頭和搖頭。我無法停止不斷的振動。后來,更改為在兩個伺服電機的軸伸上安裝一個聯(lián)軸器,向其中一個伺服電機供電以使其自動工作,并使用另一個伺服電機作為從屬設(shè)備。
負(fù)載小。事實證明,搖動的伺服電動機啟動,移動,停止,一切正常!
三、慣量的理論計算的功式?有慣性計算公式。對于多種負(fù)載,例如齒輪或蝸輪驅(qū)動器,通過分別計算每個預(yù)熔器的慣性,并增加系統(tǒng)的慣性。建議您在選擇電機時使用另一個電機。必須計算和計算負(fù)載的旋轉(zhuǎn)慣性。如果沒有這些值,電機選擇必須是不可調(diào)格的并且可能存在問題。
這是選擇伺服的最重要參數(shù)之一。電機慣量顯示在電機樣品手冊中。當(dāng)然,在一些伺服的情況下,您可以通過理論計劃中的計算標(biāo)準(zhǔn)來測量負(fù)載的慣性。最后,許多參數(shù),例如規(guī)劃階段中的類似摩擦系數(shù),只能根據(jù)經(jīng)驗推測,并且不能準(zhǔn)確。理論計劃的計算:(作為參考)通常,云慣性J由飛輪矩GD2表示,它們之間的關(guān)系如下。
J=mp^2= GD^2/4g在公式中,MA和G滾動部件(kg)和重量(n)D-慣性半徑和直徑(m);g=9.81m/s2重力加速飛輪慣性=速度變化率*飛輪距離/375當(dāng)然,理論上可能總是有錯誤。在某些領(lǐng)域(例如,歐洲),我們通常通過實際測試獲得中心值。通過這種方式,我們的經(jīng)歷必須更準(zhǔn)確。
但是,仍有一個固定的公式,仍需要計算,可用于識別機器計劃手冊。
四、關(guān)于摩擦系數(shù)? 在選擇要添加到計算過程中的電動機時,摩擦系數(shù)通常僅考慮一個因素,而在調(diào)節(jié)電動機時通常不考慮該因素。但是,如果該因素太大,則可能會影響電機的協(xié)調(diào)性。據(jù)說某些日本通用伺服器具有用于特殊測試的參數(shù)。
無論它是否易于使用,我都沒有使用過。該估算值應(yīng)該易于使用。有網(wǎng)友發(fā)帖說,有人在計劃過程中復(fù)制了一臺外國機器,聲稱機器零件相同,電動機功率放大了50%,但電動機沒有旋轉(zhuǎn)。由于原型的加工和安裝精度差,因此負(fù)載慣量相似,但摩擦阻力差異太大,因此未適當(dāng)考慮特定的工作條件。
當(dāng)然,粘性阻尼和摩擦系數(shù)不是相同的問題。摩擦系數(shù)可以由電動機功率補償一個恒定值,但是可以通過將電動機功率增大一個可變值來減輕粘性阻尼,但是實際上這是不合理的。另外,該計劃沒有依據(jù)。最好在機械條件下處理。
如果沒有良好的機械條件,則伺服調(diào)整是完全荒謬的。另外,粘性阻尼與機械結(jié)構(gòu)的規(guī)劃,處理,安裝等有關(guān),在選擇模型時必須考慮這些因素。它與摩擦系數(shù)密切相關(guān)。這是因為摩擦系數(shù)不確定,差異大,加工水平差,并且熟練工人的安裝水平差異也是很大的原因。
這些只是選擇電動機時的幾個。需要考慮它。這樣,在最終分析中,安全系數(shù)當(dāng)然仍然是電動機功率的問題。
五、慣量的理論計算后,微調(diào)修正的簡單化一些朋友可能會覺得它太復(fù)雜了。實際情況是確定特定品牌產(chǎn)品的各種參數(shù)。產(chǎn)品類型是在令人滿意的功率,扭矩和速度條件下確定的。如果您仍然對慣性不滿意,可以將輸出增加一嗎?
等級?您對慣性要求滿意嗎?答案是:如果功率提升可以導(dǎo)致加速度提升,那應(yīng)該是可能的。
六、伺服電機選型選擇機械傳動計劃后,必須選擇并識別伺服電機的類型和尺寸。
(1)選擇條件:在通常條件下選擇伺服電機時,必須滿足以下條件。
3.電動機的最大速度>系統(tǒng)所需的最大行駛速度。
4.電機的轉(zhuǎn)子慣量與負(fù)載慣量匹配。3個連續(xù)負(fù)載工作轉(zhuǎn)矩≤電動機附加轉(zhuǎn)矩4.電動機的最大輸出轉(zhuǎn)矩>系統(tǒng)所需的最大轉(zhuǎn)矩(加速時的轉(zhuǎn)矩)。
(2)選擇計算:
5.慣性匹配(JL/JM)的計算2.反向速度計算(負(fù)載端速度,電機端速度)。
6.負(fù)載扭矩的計算(連續(xù)負(fù)載操作扭矩,加速過程中的扭矩)。
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