軸的選擇

1、執(zhí)行電動機選擇的基本依據2009年11月19日執(zhí)行電動機選擇的基本依據伺服系統設計通常從選擇執(zhí)行電動機開始。作為伺服系統的執(zhí)行元件，應能方便地實現連續(xù)地、平滑地、可逆調速，對控制信號反應快捷，才能保證整個系統帶動被控對象按所要求的規(guī)律運動。伺服系統應看作是被控對象的一個組成部分，執(zhí)行電動機是伺服系統的一個重要組成部分，同時又要它驅動被控對象，因此它是伺服系統與被控對象相聯系的一個關鍵部件。執(zhí)行電動機必須適應被控對象工作的特點與環(huán)境條件，

2、它的機械結構尺寸、安裝固定方式，必須與被控對象緊密配合，以求得總體的合理配置，便于安裝調整，便于使用維護。這些都關系到執(zhí)行電動機的選擇。在伺服系統應用的許多場合，要想改換別種類型的執(zhí)行電動機，常會遇到機械結構、體積重量、使用環(huán)境條件、電源配備的種類等方面的限制，使設計難以實現?？捎米魉欧到y執(zhí)行元件的電動機種類很多，從大的類別看：有直流伺服電動機(他激的或承磁的)、直流力矩電動機、直流無刷電動機、兩相異步電動機、三相異步電動機、滑差電動

3、機、同步電動機、各種步進電動機等等。由于它們調速方法不同、所需電源種類不同、驅動它們運轉的功率放大裝置更是多種多樣，因而它們的機械特性、調速特性、過載能力、線路的復雜程度、驅動功率的大小，以及構成系統的總成本，都各不相同，需要認真地具體分析比較來確定。選擇執(zhí)行電動機不能只停留在確定電動機的類別及其控制方式上，還必須確定具體型號與規(guī)格，需要作定量的核算。為此，要根據被控對象的運動形式(旋轉或直線運動)，運動的變化規(guī)律，運動負載的性質和具體

4、數量，運行工作體制(是長期連續(xù)運行或短時運行或間歇式運行)，結合系統的穩(wěn)態(tài)性能指標要求，作定量的分析。伺服系統帶動被控對象運動，常常很難用簡單的數學表達式來描述，為便于工程設計計算，需作合理的簡化，首先應將被控對象運動負載作必要的典型分解，以轉動形式為例，常見的典型負載有以下幾種：1)干摩擦力力矩Te=｜TC｜signΩ式中，Ω表示負載轉動的角速度(rad／s)；sign為符號函數。2)慣性轉矩Tj=jε式中，j為負載轉動慣量(kgm）

5、ε為負載角加速度(rad／s)。3)粘性摩擦力矩Tb=CΩ式中，C為粘性摩擦系數(Nms)。4)重力力矩TG=Gl式中，G表示負載重量(N)；L負載重心垂線到轉動中心的距離(m)。5)彈性力矩TK=KθM式中，K為扭轉彈性系數(Nm／rad)；θm為負載轉動角度(rad)。6)風阻力矩Tt=fΩ式中，f為風阻系數(Nms)盡管伺服系統的負載特性多種多樣，其中大多數系統可用Tc和Tj兩種組合表示，有的需三種或多種典型負載的組合來表示。以上

6、典型負載與其運動參數(角速度或角加速度或角度)有關，如果被控對象的運動有規(guī)律，其角速度Ω(t)、角加速度ε(t)、角度θm(t)能用簡單的數學形式來表述，則定量分析系統負載的大小很方便。但多數被控對象的運動形態(tài)是隨機性的，很難用簡單的確定的格式來描述，工程上采取近似方法，或選取幾個有代表性的工況作定量分析計算。如長期運行時執(zhí)行電動機的發(fā)熱狀態(tài)，短時超載或系統極限運行時執(zhí)行電動機的承受能力，根據對系統動態(tài)性能的要求檢驗執(zhí)行電動機的響應能力

7、等。顯然，被控對象的運動是與執(zhí)行電動機的運動同時進行的。執(zhí)行電動機除了要克服被控對象所形成的負載外，還必須克服電動機自身的干摩擦力矩Trc(Nm)和電動機轉子的慣性轉矩Jrεr[式中，Jr(kgm)為電動機轉子轉動慣量，εr(rad／s)為電動機轉動角加速度]。當執(zhí)例如SZ系列直流伺服電動機的技術數據，產品手冊上給出電動機的輸出參數有額定轉矩Tnom額定轉速nnom、額定功率Pnom，輸人參數有電樞額定電壓unom、額定電流，Jnom、

8、激磁電壓Uf和激磁電流if；電樞轉動慣量Jr，其他參數需要用以下關系估算：電樞電阻電樞電感式中，np為電動機磁極對數。電勢常數轉矩常數在ZK型封閉式直流伺服電動機的技術數據中，有額定功率Pnom(kW)、額定電壓轉子轉動慣量電動機自身的摩擦力矩Trc可以用下式估算：在sL系列兩相異步電動機的技術參數中，有電動機輸人參數：頻率，(Hz)、激磁電壓uf(V)、額定控制電壓unom堵轉電流，Ib1(A)、每相輸入功率Pφ(w)；電動機輸出參數

9、有額定輸入電壓Pnom(w)、空載轉速no(r／min)、堵轉轉矩Tbe(gcm)；電動機自身參數有極對數P、電動機時間常數Tm(s)。兩相異步電動機自身摩擦力矩很小，計算時可忽略。其額定轉矩Tnom=1／2Tbe98，額定轉速電動機轉子轉動慣量從產品手冊中所列數據可看出：兩相異步電動機的體積不小而輸出功率小，只適于功率很小的場合。但由于控制線路簡單，構成系統的成本低，仍應用很廣泛?？晒┧欧到y用作執(zhí)行元件的直流電動機的類數很多，其控制