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刚开始接触伺服电机时不怎么会选型不知道那个

2018-11-08 04:42

  刚开始接触伺服电机时,不怎么会选型,不知道那个“转动惯量”参数是什么意思,问了别人,也没有问得明白。无奈先买了一台中惯量的再说。

  电机买回来了,安装到设备上,开始系统调试。由于整个机械结构的转动惯量比较大,超过了伺服手册上说明的电机的15倍,我们又增加了3倍的减速机。这样,整个系统换算到电机轴上的转动惯量就变为了原来的九分之一。因为转动惯量比是变速比的平方,速度减小,力矩成比例增加,转动惯量成平方比例减小。

  在设备的调试过程中,起初都没有问题,所以我对转动惯量的理解也不深。直到有一天,工艺要求改小设备的变速与减速时间。我在程序上改小了减速时间后,一试机,就在伺服电机停止的一瞬间,看到电机突然有个反转的动作,然后又回到正常的停止位置。当时我们看到后吓了一跳,后来才明白过来,系统的转动惯量决定着电机的加减速时间。

  简单说,就是如果整个转动系统的转动惯量很大,就只能加大电机的加减速时间,否则可能造成定们不准或系统报警,或损坏电机与机械传动结构。如果整个系统要求动作的快速响应,那么就要减小系统的转动惯量,这就是为什么一些很小,很轻的机械可以快速的移动、变速与停止了。

  网友看到楼主所说的经历,也积极参加讨论,发表自己对此的理解。一起看看网友们的精彩回复。

  网友wushulin:转动惯量是一个无法计算的值,有一个很大浮动性。我一般都只是凭经验来调整。比如我这个图像上的机器就是一个转盘,做一个四工位转台。设计转速30转左右。4极普通电机,减速40:1。定位采用感应开关控制离合方式定位。但是最终还是不行,也就是出现上述的这种动作。停止时会向回弹。于是加变频器调速。只到调到15HZ,这时停止时就基本上平稳。但是不久又出现这种问题,同样的转速为什么又不行了呢?按我的分析是:开始是新机,各部位没有磨合,所以能满足要求,但磨合期过后就不行,惯性增加,所以就停不下来了。

  解决方式:在不增加任何硬件的情况下。只有修改程序。变频器采用多段速控制方式,在触摸屏上设一个时间调整开关。

  让转盘快速转动一定的时间,然后以低速转动到位,这种方式就算是今后的惯性再变大也没有问题,因为可以在屏面上调时间来控制这个快速区。低速可以调变频器。

  当程序修改后根据实时情况调整好速度,完全可以达到使用要求。快速由以前的15HZ升到30HZ,慢速改为4HZ。这样转动一个工位的时间由以前的6秒提高到2秒,时间上来说提高了3倍。客户非常满意。

  这也就是为什么搞设计的人员最好是机电一体化最直接证明,这台机器的机械和电路完全由我一个人完成,这样出现什么问题的时候自己里都很清楚该怎么去解决。

  网友fa_ybq:这样的设备俺做的比价少,上次做了一个切割橡胶带的活,要求不高,采用的变频器定长;也是惯性这里不好处理;

  1、在长度快到的时候提前减速;减到比较低的速度;做折线、多次实验找到一个比较合适的时间和位置进行切割;惯性带来的问题就是位移和时间的变化,主要还是多调整找出一合适位置。

  所谓提前减速,就是加长了减速的时间,也就是速率变化的概念。就怕定位的距离短,要求速度还高,这就不好办了。

  请教:“既然转动惯量的大小决定电机加减速时间的长短,两者呈正比。那么比例关系有没有呢?或者有什么经验性的关系?其与结构的形状、负载惯量是否有联系。”

  偏心越大,惯性越大;重量越大,惯性越大;直径越大,惯性越大。在设计的时候,尽量克服上述问题。

  惯量大家可以这样理解,伺服电机同种功率一般分三种,小惯量,万博水晶宫,中惯量,大惯量三种,我们在机械设计的时候大概都算出执行机构的功率,然后打家都不知道怎么去选,其实是这样你如果选不好的话可能会出现,小车拉大马,或是大马拉小车造成不必要的浪费,举一例,同样8斤重物,让一个胖子和一个瘦子来搬一起跑50米,肯定胖子用2分跑完瘦子用5跑完。也就是说不要用小惯量带超过自身能带动负载,那样虽然能带动但是很费劲,容易损坏。不稳定等等,小车拉大马,或是大马拉小车也是最好的解释。

  这两天学习机床设计手册,现学现卖:一般要求机械传动装置折算到伺服电机轴上的转动惯量Jt

  如果要折算到电机轴上,需要考虑传动方式,不同传动方式,折算方法不同,一般齿轮减速,除以减速速比的平方即可。

  在绝大部分情况下,真正决定系统稳定性、精度的,并不是电气设计人员,而是机械设计人员。在伺服电气部分确定之前,

  机械要做许多事情:导轨选择阻尼计算,机械传动链的固有频率计算,机械传动刚度计算校验,力矩计算校验。一个机械刚度计算里有5、6种东西都要算。

  虽然这是机床设计的内容,对非标设备也有指导和规范性参考。我们现在中国的国情,有竞争力的民企,就差在一个规范、向上;没竞争力的国企就不消说了。

  反正俺在做设计之前之后,都会尽量学一些规范,思考一些原理性的东西,从实践中来,到实践中去。

  楼主机械的惯量超过了电机15倍,虽加3倍减速,如果是齿轮之类线倍,在这种情况下,要快速响应并且保证微米级精度,几乎是不可能的。