松下伺服电机选型-日弘忠信-松下伺服电机
作者:日弘忠信2019/12/29 23:32:42










伺服电机选择的时候,首先一个要考虑的就是功率的选择。一般应注意以下两点:

  1、如果电机功率选得过小。就会出现“小马拉大车”现象,造成电机长期过载,使其绝缘因发热而损坏,甚至电机被烧毁。

  2、如果电机功率选得过大。就会出现“大马拉小车“现象,其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。

  也就是说,电机功率既不能太大,也不能太小,要正确选择电机的功率,必须经过以下计算或比较:

  P=:F*V/100

  (其中P是计算功率,单位是KW,F是所需拉力,单位是N,V是工作机线速度m/s)

  此外。的是采用类比法来选择电机的功率。所谓类比法,就是与类似生产机械所用电机的功率进行对比。

  具体做法是:了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电机,然后选用相近功率的电机进行试车。试车的目的是验证所选电机与生产机械是否匹配。

  验证的方法是:使电机带动生产机械运转,用钳形电流表测量电机的工作电流,将测得的电流与该电机铭牌上标出的额定电流进行对比。

  如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大,则表明所选电机的功率合适。

  如果电机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右。则表明电机的功率选得过大,应调换功率较小的电机。

  如果测得的电机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上。则表明电机的功率选得过小,应调换功率较大的电机。

  实际上应该是考虑扭矩(转矩),电机功率和转矩计算公式。

  即T=9550P/n

  式中:

  P一功率,kW;n一电机的额定转速,r/min;T一转矩,Nm。

  电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩,松下伺服电机参数,一般需要一个安全系数。

  机械功率公式:P=T*N/97500

  P:功率单位W;T:转矩,单位克/cm;N:转速,松下伺服电机,单位r/min。









松下伺服电机驱动器

1、反馈补偿型开环控制  

开环系统的精度较低,这是由于伺服驱动器的步距误差、起停误差、机械系统的误差都会直接影响到***精度。应采用补偿型进行改进,这种系统且有开环与闭环两者的优点,即具有开环的稳定性和闭环的性。不会因为机床的谐振频率、爬行、失动等引起系统振荡。反馈补偿型开环控制不需要间隙补偿和螺距补偿。  

2、闭环控制  

由于开环控制的精度不能很好地满足机床的要求,为了提高伺服驱动器的控制精度,***根本的办法是采用闭环控制方式。即不但有前身控制通道,而且有检测输出的反馈通道,指令信号与反馈信号比较后得到偏差信号,松下伺服电机,形成以偏差控制的闭环控制系统。  

3、半闭环控制  

对于闭环控制系统,合理的设计可以得到可靠的稳定性和很高的精度,松下伺服电机选型,但是直接测量工作台的位置信号需要用如光栅、有磁尺或直线感应同步器等安装、维护要求较高的位置检测装置。通过对传动轴或丝杠角位移的测量,可间接地获得位置输出量的等效反馈信号。由于这部分传动引起的误差不能被闭环系统中不包含从旋转轴到工作台之间的传动链,因此这部分传动引起的误差不能被闭环系统自动补偿,所以称这种由等效反馈信号构成的闭环控制系统为半闭环伺服驱动器,这种控制方式称为半闭环控制方式。  

4、反馈补偿型的半闭环控制  

这种伺服驱动器控制补偿原理与开环补偿系统相同,由旋转变压器和感应同步器组成的两套***的测量系统均以鉴幅方式工作。该系统的缺点是成本高,要用两套检测系统,优点是比全闭环系统调易,稳定性好,适合用做高精度大型数控机床的进给驱动。








考虑到电流传感器的直流残余电流I0,电动机产生的转矩除了使电机连续旋转的转矩KTRMS·IRMS外,还有由电流传感器的直流残余电流引起的转矩的正弦脉动:

KTPhase·√2I0·Sin(θ-120)

转矩脉动的频率与电机的转速及极对数成正比:

f=p·N/60

其中p为电机的极对数,N为电机的转速(rpm)。

电流指令为0时,电机将产生频率为f=p·N/60的正弦振动。

3、“大马拉小车”引起较大转矩、转速波动

相位控制的直流无刷电机的运行存在转矩波动,引起转矩波动的因素很多,其中一个因素是电流传感器的直流残余电压引起的转矩波动。

转矩波动的频率与电机的转速及极对数成正比。例如,一个6极电机的转速为600 rpm,则由电流传感器的直流残余电压引起的转矩波电流传感器通常有1%到2%的直流残余电压,相对于驱动器峰值电流的1%到2%。对20 A驱动器来说,峰值电流为40 A,电流传感器2%的直流残余电压相对于400 mA。如果用20 A驱动器驱动一个连续电流只有1 A的直流无刷电机,400 mA引起的转矩波动将是电动机连续转矩的40%,这是不能允许的。

电流传感器的直流残余电压随着驱动器额定电流的增大而增大,因此选择大功率驱动器驱动小功率伺服电机(大马拉小车),将产生不必要的转矩波动,引起转速的波动。




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