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伺服驱动系统常见传动机构的负载惯量计算方法及实际应用案例

更新时间:2024-01-20

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资源介绍

以下是我们在非标设备设计中对《普通V带、窄V带选型估算》的步骤,在普通V带、窄V带使用安装及各类皮带运用场合等过程中须要用到的一些估算公式和资料理论力学常见转动惯量wsG物理好资源网(原物理ok网)

一、关于转动力矩的一些基本概念wsG物理好资源网(原物理ok网)

转动力矩(of)是质心绕轴转动时惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特点)的量度理论力学常见转动惯量,用字母I或J表示。转动力矩在旋转动力学中的角色相当于线性动力学中的质量,可形象地理解为一个物体对于旋转运动的惯性。在负载加速和减速的过程中,力矩是一个十分重要的参数,因而在运动控制中须要十分熟练的把握常用传动机构的力矩估算方式。wsG物理好资源网(原物理ok网)

伺服系统负载力矩比对快速响应性,运行稳定性很重要。本文给出了伺服驱动系统常见传动机构的负载力矩估算方式及实际应用案例。wsG物理好资源网(原物理ok网)

1、转动力矩就相当于F=am当中的m!惯性力矩相当于vXm(冲量) 转动力矩除以角加速度等于惯性力矩,就是加速扭矩。 转动力矩和扭矩没有关系的。wsG物理好资源网(原物理ok网)

2、转动力矩单位kgm²,简单的说和旋转物的密度和形状有关; 力矩单位Nm,是施加力的大小和力臂的乘积,与被施力物体无关。wsG物理好资源网(原物理ok网)

3、转动力矩和动能的关系:E=(1/2)Jw²,J是旋转力矩,w是旋转角速率;wsG物理好资源网(原物理ok网)

4、转矩与做功的关系:A=(1/2)Mwt, M是力矩,w是旋转角速率,t是扭力施客场间。wsG物理好资源网(原物理ok网)

当转动动能E=扭矩做功A时, 由以上公式可以得出:M=Kw/t  这个公式是在理想状态下得到的,限制条件:对一静止物质施加一个恒定扭矩M,物质由角速率0经过时间t后加速到角速率wwsG物理好资源网(原物理ok网)

二、伺服马达、步进马达关于力矩选择的方式总结wsG物理好资源网(原物理ok网)

在进行手动增益调整或自动增益调整前,必须首先进行力矩比的确定。伺服马达的转矩比直接关系到伺服马达的稳定性和精确度:wsG物理好资源网(原物理ok网)

(1)力矩越小,精度越高;wsG物理好资源网(原物理ok网)

(2)力矩越大,稳定性越高;wsG物理好资源网(原物理ok网)

选择伺服马达,就是选择精度性和稳定性之间找到平衡点。力矩比是负载力矩和马达转矩间的比值,在小功率750W以下,可以20倍匹配,最优为5倍匹配.按照力矩比,可以计算出伺服系统的加减速时间是否能满足设备工艺要求.力矩比和马达功率的选择和匹配,是由控制要求决定的、加减速时间的大小来确定的。wsG物理好资源网(原物理ok网)

1、伺服马达是指在伺服系统中控制机械器件运转的底盘。伺服马达定子怠速受输入讯号控制,并能快速反应,在手动控制系统中,用作执行器件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电流等特点,可把所收到的联通号转换成电动机轴上的角位移或角速率输出。 转动力矩=转动直径*质量 ,在机械结构设计中,对于减少质量和回转直径,都可以减少到设备的启动扭矩。相对应的可以降低伺服马达的转矩。wsG物理好资源网(原物理ok网)

2、低铁损就是马达做的比较扁长,主轴力矩小,当马达做频度高的反复运动时,力矩小,发热就小。所以低铁损的马达适宜高频率的往复运动使用。并且通常扭力相对要小些。高转矩的伺服马达就比较粗大,扭力大,适宜大扭矩的但不很快往复运动的场合。由于高速运动到停止,驱动器要形成很大的反向驱动电流来停止这个大挠度,发热就很大了。wsG物理好资源网(原物理ok网)

3、惯量就是质心绕轴转动的惯性的测度,转动力矩是表征质心转动惯性大小的数学量。它与质心的质量、质量相对于转轴的分布有关。(质心是指理想状态下的不会有任何变化的物体),选择的时侯遇见马达铁损,也是伺服马达的一项重要指标。它指的是伺服马达定子本身的力矩,对于电机的加减速来说相当重要。假如不能挺好的匹配力矩,马达的动作会很不平稳。wsG物理好资源网(原物理ok网)

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