电机选型计算公式 doc

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1、附录1根据负载条件选用电机电机轴上有两种负载一种是转矩负载另一种是惯量负载。选用电机时必须准确计算这些负载以便确保满足如下条件§(1).当机床处于非切削工作状态时在整个速度范围内负载转矩应小于电机的连续额定转矩。如果在暂停或以非常低的速度运行时由于摩擦系数增大使得负载转矩增大并超过电机的额定转矩电机有可能出现过热。另一方面在高速运行时如果受粘滞性影响而使转矩增大且超过额定转矩由于不能获得足够的加速转矩加速时间常数有可能大大增加。§(2).最大切削转矩所占时间；负载百分比即

2、“ON”时间？满足所期望的值。§(3).以希望的时间常数进行加速。一般来说负载转矩有助于减速如果加速不成问题以同一时间常数进行减速亦无问题。加速检查按以下步骤进行。(I)假设电机轴按照NC或位控所确定的ACC/DEC方式进行理想的运动来得到加速速率。(II)用加速速率乘以总惯量；电机惯量负载惯量？计算出加速转矩。(III)将负载转矩；摩擦转矩？与加速转矩相加求得电机轴所需转矩。(IV)需要确认第(III)项中的转矩应小于电机的转矩；最大连续转矩？同时小于伺服放大器电流限制回路所限制的转矩

3、。第(II)项中的加速转矩由下式来计算。A.对于线性加速情况Nm1KstaTa2(Jm,Jl)(1e)60ta1KtNN1(1esa)rMtKas式中Ta:加速转矩；Kg·Cm？NM:快速进给时的电机速度；rpm？ta:加速时间；sec？Jm:电机惯量；Kg·Cm·S2？J负载惯量；Kg·Cm·S2？l:Nr:加速转矩减小时的始点(不同于Nm)；rpm？Ks:伺服位置环增益；Sec-1？B.对于指数加减速情况N1图中mT2(J,J)0ml60tl1Ke

4、KK时K,asetKes1Nm1aT2aK(J,J)asml60a1aNN1armKK时sNKmeT2(J,J),式中e2.718aMl60e1NrNm10.632NmeC.指令速度突加情况N11mT2(J,J)式中tamls60tKss1§(4).快进频率一般来讲在正常切削加工中此项不成问题但对于特殊加工设备来说；如冲压、钻床、激光加工、包装机械等？要求频繁快速进给此时需要检查是否由于频繁加、减速而使电

5、机过热。在这种情况下应计算每个循环电机转矩的均方根；RMS？值以保证此值小于电机的额定转矩。2222(Ta,Tf)t1,Tft2,(TaTf)t1,T0t3TRMSt0式中Ta:加速转矩Tf:摩擦转矩To:停止时的转矩§(5).当负载条件在一个循环周期内变化不定时TRMS按下式计算并确认此值在电机的额定转矩范围内。2222Tt,Tt,Tt,(,Tt112233nnTRMSt02式中to=t1+t2+t3+„+tn§(6).负载惯量限制负载惯量的大小对于伺服系统的动态性能及快进加/减速

6、时间有很大影响。对于大的负载惯量当指令速度改变时电机需要更长的时间达到指令速度当多轴联动进行圆弧插补切削时跟踪误差就大于较小惯量时的情况从而影响加工精度。通常当负载惯量小于电机转子惯量时上述问题不会出现。如果大于转子惯量3倍动态影响就会变差用于加工普通金属的机械还不存在任何实际问题。不过在诸如以高速加工各种形状复杂的木材的木工机械等特殊场合最好使负载惯量小于转子惯量。当负载惯量大于转子惯量3倍时就会牺牲响应时间。如果大大超过3倍恐怕超出伺服放大器的参数调整范围因此应避免这

7、种使用。由于机械设计限制而无法小于3倍转子惯量时。3附录2:负载转矩计算施加于电机轴上的负载转矩通常用以下简单公式计算。FlT,TLc2式中TL:电机轴上的负载转矩；Kgcm？F:需要使滑台；工作台或刀架？以轴向运动的力；Kg？η:传动系统的效率。l:电机轴每转机械移动量Tc:不包含在“η”内的滚珠丝杠副轴承等部件折算到电机轴上的摩擦转矩。F取决于工作台重量摩擦系数水平或垂直方向的切削推力垂直轴场合是否配重平衡等因素。在水平方面使用场合F值大小下图所给举例计算如下非切削时间

8、F(W,fg)切削时间FF,(W,fg,Ff)cC式中W滑台重量；工作台及工件？；Kg？μ:摩擦系数fg:拉紧销拉紧力Fc:由切削力产生的反向推力；Kg？Fcf:工作台相对导轨表面由切削运动而产生的力；Kg？计算转矩时务必注意如下几点；1？必须充分考虑由于拉紧销的夹紧产生的摩擦转矩。一般来说由滑动体的重量和摩擦系数计算出的转矩值很小。请务必注意由于拉紧销的夹紧力及滑台表面的精度而产生的转矩。；2？有两种情况不可忽略一种是由于滚珠和