負(fù)載扭力及負(fù)載慣量計(jì)算公式_20110116182057392

1、伺服選用伺服選用伺服使用伺服使用故障排除故障排除伺服選用流程伺服選用流程伺服選定伺服選定注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)伺服選定伺服選定計(jì)算計(jì)算伺服接線伺服接線參數(shù)調(diào)整參數(shù)調(diào)整異常處理異常處理回生計(jì)算回生計(jì)算 選用何種馬達(dá)選用何種馬達(dá)1、性能要求：定位、定速、定扭力2、速度要求：高速、低速3、定位要求4、尺寸5、價(jià)格馬達(dá)選用的規(guī)格1、馬達(dá)容量（W）2、馬達(dá)額定轉(zhuǎn)速（rpm）3、額定扭矩及最大扭矩（N m）4、轉(zhuǎn)子慣量（kg ）5、是否需要煞車（制動(dòng)器）6、體積、重量、尺寸 如何選定伺服馬達(dá)（如何選定伺服馬達(dá)（13 ）馬達(dá)選用考慮因素1、負(fù)載機(jī)構(gòu)2、動(dòng)作模式3、負(fù)載速度4、定位精度5、使用環(huán)境 如何選定伺服馬達(dá)

2、（如何選定伺服馬達(dá)（23 ）減速機(jī)構(gòu)的影響1、回轉(zhuǎn)速度：NM = Nt R 2、扭力：TL = T （1R） 3、慣量（GD）：GD L = GD L （1R） 1、負(fù)載扭力 加速扭力馬達(dá)最大扭力 連續(xù)實(shí)效負(fù)載扭力馬達(dá)額定扭力 消耗回生電力驅(qū)動(dòng)器內(nèi)回生容量 負(fù)載扭力馬達(dá)額定扭力2、負(fù)載慣性矩35倍馬達(dá)轉(zhuǎn)子慣性矩3、最大移動(dòng)速度馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速4、負(fù)載率在85以下5、馬達(dá)的扭矩特性 如何選定伺服馬達(dá)（如何選定伺服馬達(dá)（33 ）AC伺服馬達(dá)的選用流程（伺服馬達(dá)的選用流程（12）伺服機(jī)構(gòu)的確認(rèn)（含減速比）製作運(yùn)轉(zhuǎn)曲線（速度曲線）計(jì)算回轉(zhuǎn)速度計(jì)算負(fù)載慣量（GDL）計(jì)算負(fù)載扭力（TL）選擇伺服馬達(dá)負(fù)載慣量（

3、GDL）是否低於馬達(dá)轉(zhuǎn)子慣量的35倍1、增加減速機(jī)構(gòu)2、降低瞬間負(fù)載慣量 （GDL）3、更改為容量更大的 馬達(dá)4、變更運(yùn)轉(zhuǎn)曲線（速度 曲線）YESNO計(jì)算加減速扭力（Ta Td）加速扭力（Ta）與負(fù)載扭力（TL）合計(jì)在瞬間最大扭力（Tmax）以下YESNOAC伺服馬達(dá)的選用流程（伺服馬達(dá)的選用流程（22）計(jì)算實(shí)效負(fù)載扭力（Trms）實(shí)效負(fù)載扭力（Trms）在額定扭力（TM）以下YESNO決定使用馬達(dá) 機(jī)械傳動(dòng)方式機(jī)械傳動(dòng)方式1、滾珠螺桿傳動(dòng)2、齒條及小齒輪傳動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)合：短距離移動(dòng)，高精度齒條小齒輪應(yīng)用場(chǎng)合：較長(zhǎng)距離移動(dòng) 機(jī)械傳動(dòng)方式機(jī)械傳動(dòng)方式3、時(shí)規(guī)皮帶傳動(dòng)時(shí)規(guī)齒輪時(shí)規(guī)皮帶齒應(yīng)用場(chǎng)合：大型搬

4、運(yùn)及精密機(jī)械4、鏈條傳動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)合：長(zhǎng)距離及高速位移 機(jī)械傳動(dòng)方式機(jī)械傳動(dòng)方式5、滾輪送料傳動(dòng)送料滾輪直徑送料滾輪直徑送料滾輪應(yīng)用場(chǎng)合：衝床機(jī)械定尺寸送料及切割機(jī)6、臺(tái)車傳動(dòng) 運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向2、水平運(yùn)動(dòng)1、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)3、垂直運(yùn)動(dòng)通常應(yīng)用於分度盤通常應(yīng)用於滾珠螺、齒輪、皮帶、鏈條傳動(dòng)元件通常應(yīng)用於機(jī)械升降軸、機(jī)械手臂上下軸 伺服馬達(dá)容量計(jì)算步驟及公式伺服馬達(dá)容量計(jì)算步驟及公式V 速度線TPTLTstatctdtmtcy扭力線1、繪製速度曲線圖 伺服馬達(dá)容量計(jì)算步驟及公式伺服馬達(dá)容量計(jì)算步驟及公式2、計(jì)算回轉(zhuǎn)速度 A、負(fù)載端回轉(zhuǎn)速度（ N ） N=依據(jù)機(jī)械構(gòu)成而變化 B、馬達(dá)端回轉(zhuǎn)速度（ NM ）

5、NM = NR 3、計(jì)算負(fù)載扭力（TL） TL 依據(jù)機(jī)械構(gòu)成而變化4、計(jì)算負(fù)載慣量（JL） JL 依據(jù)機(jī)械構(gòu)成而變化 伺服馬達(dá)容量計(jì)算步驟及公式伺服馬達(dá)容量計(jì)算步驟及公式5、計(jì)算負(fù)載運(yùn)行能量（Po） Po 602 NM TL6、計(jì)算負(fù)載啟動(dòng)能量（Pa） Pa （ NM） 602taJL7、選定伺服馬達(dá)條件 負(fù)載扭力（TL）馬達(dá)額定扭力 Pa Po 1.52倍馬達(dá)額定輸出功率 NM馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速 負(fù)載慣量（JL ）35倍馬達(dá)轉(zhuǎn)子慣量 伺服馬達(dá)容量計(jì)算步驟及公式伺服馬達(dá)容量計(jì)算步驟及公式8、檢查所選定的伺服馬達(dá) A、啟動(dòng)扭力檢查（TP） TP TL 啟動(dòng)扭力（TP）瞬間最大扭力 B、停止扭力檢查（T

6、S） Ts TL 停止扭力（TS）瞬間最大扭力 60 ta2 NM （JMJL ）60 td2 NM （JMJL ） 伺服馬達(dá)容量計(jì)算步驟及公式伺服馬達(dá)容量計(jì)算步驟及公式C、實(shí)效扭力檢查（Trms） Trms 實(shí)效扭力（Trms）額定扭力tcyTP taTL tcTs td 伺服馬達(dá)容量計(jì)算相關(guān)公式伺服馬達(dá)容量計(jì)算相關(guān)公式1、移動(dòng)量 （m）= V 60ta2tctd2當(dāng) ta td= （tmta）V 602、馬達(dá)軸回轉(zhuǎn)速度NM（r/min）NM = NR60 （TPMTL）2 NM （JMJL ）3、最小啟動(dòng)時(shí)間tam（s）tam =60 （TPMTL）2 NM （JMJL ）4、最小制動(dòng)時(shí)間

7、tdm（s）tdm = 負(fù)載扭力及負(fù)載慣量計(jì)算公式負(fù)載扭力及負(fù)載慣量計(jì)算公式1、回轉(zhuǎn)體A、負(fù)載扭力TL（N m ）TLR TB、負(fù)載慣量JL（ ）實(shí)心圓柱空心圓柱L（m）D（m）L（m）D0（m）D1（m）（以馬達(dá)軸換算回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部份的慣量）減速機(jī)入力側(cè)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部份 L D（實(shí)心圓柱）32JK L （D0 D1）（空心圓柱）32減速機(jī)出力側(cè)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部份JL1RJKJL JKJL11/RNJK MK D81 負(fù)載扭力及負(fù)載慣量計(jì)算公式負(fù)載扭力及負(fù)載慣量計(jì)算公式2、螺桿（水平）A、負(fù)載扭力TL（N m ）TL2 R 9.8 MPBB、負(fù)載慣量JL（ ）JL JKJL1 JL2V M1/RPB直線

8、運(yùn)動(dòng)部份JL2M （ ）2RPBC、負(fù)載軸回轉(zhuǎn)速度N（r/min）NPBV 負(fù)載扭力及負(fù)載慣量計(jì)算公式負(fù)載扭力及負(fù)載慣量計(jì)算公式2、螺桿（垂直）A、負(fù)載扭力TL（N m ）TL2 R 9.8 （MMC）PBB、負(fù)載慣量JL（ ）JL JKJL1 JL2V M1/RPB直線運(yùn)動(dòng)部份JL2（M MC ） （ ）2RPBC、負(fù)載軸回轉(zhuǎn)速度N（r/min）NPBV MC 伺服馬達(dá)容量選擇範(fàn)例伺服馬達(dá)容量選擇範(fàn)例Ex1:負(fù) 載 速 度：V =10 m/min 伺服馬達(dá)聯(lián)軸器直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)滾珠螺桿直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)質(zhì)量：M =200 滾 珠 螺 桿 長(zhǎng) 度：LB =1.4 m滾 珠 螺 桿 直 徑：DB =0.0

9、4 m滾 珠 螺 桿 導(dǎo) 程：PB =0.01 m聯(lián) 軸 器 質(zhì) 量：Mc =1 聯(lián) 軸 器 外 徑：Dc =0.06 m動(dòng) 作 次 數(shù)：n = 40 次/min動(dòng) 作 距 離： = 0.15 m動(dòng) 作 時(shí) 間：tm = 1.0 s以下摩 擦 係 數(shù)：= 0.2機(jī) 械 效 率：= 0.85（85）1、速度圖V10速度（m/min）tatdtc1.0tcy時(shí)間（s）t = = = 1.5 （ s ）n6060ta = td ta = tm = （s）V60 60 tc = ta 2 = （s） 伺服馬達(dá)容量選擇範(fàn)例伺服馬達(dá)容量選擇範(fàn)例2、回轉(zhuǎn)速度負(fù)載端回轉(zhuǎn)速度 N （r/min）PBV 負(fù)載端回

10、轉(zhuǎn)速度 N M N R（直結(jié)）= = （r/min）3、負(fù)載扭力TL （Nm）2 R 9.8 MPB2 4、負(fù)載慣量馬達(dá)軸換算負(fù)載慣量JL JBJC JL1 （）直線運(yùn)動(dòng)部份JL1M （ ） （ ） = （）2RPB螺桿部份 JB LD 7.8710 （ ）3232 （ ）2聯(lián)軸器部份JC MCD = 1 （ ） （）8181 伺服馬達(dá)容量選擇範(fàn)例伺服馬達(dá)容量選擇範(fàn)例5、負(fù)載運(yùn)行能量（Po） Po （W）602NMTL602 6、負(fù)載啟動(dòng)能量（Pa） Pa （ NM） （ ） （W）602taJL6027、選定伺服馬達(dá)條件 負(fù)載扭力（TL）馬達(dá)額定扭力 Pa Po 12倍馬達(dá)額定輸出功率 NM

11、馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速 負(fù)載慣量（JL ）35倍馬達(dá)轉(zhuǎn)子慣量 依條件選定： 伺服馬達(dá)容量選擇範(fàn)例伺服馬達(dá)容量選擇範(fàn)例 選定馬達(dá)規(guī)格（ ） 馬達(dá)額定輸出功率 （W） 馬達(dá)額定轉(zhuǎn)速 （rpm） 馬達(dá)額定扭力 （Nm） 瞬間最大扭力 （Nm） 馬達(dá)轉(zhuǎn)子慣量 （）8、檢查所選定的伺服馬達(dá) A、啟動(dòng)扭力檢查（TP） TP TL （Nm） B、停止扭力檢查（TS）Ts TL （Nm）60 ta2 NM （JMJL ）60 td2 NM （JMJL ）60 2 （ ） 伺服馬達(dá)容量選擇範(fàn)例伺服馬達(dá)容量選擇範(fàn)例C、實(shí)效扭力檢查（Trms） Trms （Nm）tcyTP taTL tcTs td（ ） （） 外部回生電阻

12、的選定外部回生電阻的選定是由負(fù)載率負(fù)載率，負(fù)載負(fù)載inertia，動(dòng)作波形動(dòng)作波形的三個(gè)對(duì)象來(lái)算出回生電阻之概略值。1、依馬達(dá)実効負(fù)荷率來(lái)推定回生容量。 P（TCNMPf ）（2 60 ） TP TC Ta=Tp Tc 2、依負(fù)載慣量來(lái)推定回生容量 Ta （ 2NM（JMJL）（60Ta）TL Td （ 2NM（JMJL）（60Ta）TL Pf Trms TC ER（12）（JMJL） （ 2NM60） EC （12）C（VS（2VC） ） E ER EC P Etcy3、依動(dòng)作波形來(lái)推定回生容量 Pf Trms TC Eb（12） 2NM TL 60Td EC （12）C（VS（2VC） ）

13、 E ER EC P Etcy 外部回生電阻的選定外部回生電阻的選定4、求出回生阻抗值 RMIN=VSI NM （NM（60 2） 2EC（ J） PMAX 2NM Td 60 RMAXVS PMAX VS V HO VS V EO I P A HO I P A EO 安裝方式外部配線安裝方式外部配線encodermotorCN1STrsP1PCPALMOGFGWVUCN2RTBTBRlinefilteralarm外部回生電阻紅白黑綠ALM電源ONMCMC電源OFFMCMCMCNFB電源輸入單相三相（）單相電源與馬達(dá)連接圖 位置命令接線方式位置命令接線方式PLC24VPGNDDG 48PP 1

14、4PN 15A.PLC+24V 45PGNDDG 48PP 14PN 15B.（外部電源）HOHOControllerGNDDG 48DG 48HO1HO2所有的控制線以並連方式接到兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)器上，且DG一定要串接。ControllerINPAPALine Driver 轉(zhuǎn)TTL準(zhǔn)位（此方式較好）HOA.ControllerINPAPAHOB.DGGND2K25mmHW25mmHW100mmHW10mm HW100mmHW10mm HW硄 北 絃WU 安裝方式外部配線安裝方式外部配線安裝方向以及間隔 CN1 CN1及及CN2CN2端子說(shuō)明端子說(shuō)明 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1

15、1 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 504948474645444342414039383736353433 32 31 30 29 28 27 26 GC/A3ST/A2PC/A1LM/A0INP/INSZS/B1REDYPPDPDNALMPNINHMDCSPD2SPD1EMG(ECLR)FSTPPCNTALRSSONGC/A3FGDGDGDGDGAGZ0/SDSD/PZPZ/PBPB/PAPA-15+15AGCURTGAGNICPICSIN+24RSTPTLMTCLR/LOK 7 6 5 4 3 2 1 8 9 10 11 12 1314

16、1516171820/ZZ/BB/AA0V0V+5V+5V(ERST)SDI/SDI19FG 參數(shù)說(shuō)明及調(diào)整參數(shù)說(shuō)明及調(diào)整NO名 稱0控制模式1類比輸出顯示2正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)切換方式3編碼器信號(hào)(輸出分頻)4速度到達(dá)判定5動(dòng)態(tài)剎車6驅(qū)動(dòng)禁止時(shí)動(dòng)作7CCW 內(nèi)部扭矩限制值NO名 稱8CW 內(nèi)部扭矩限制值9回生電阻保護(hù)level10JOG運(yùn)轉(zhuǎn)11零速度輸出 brake輸出切換12扭矩指令 filter時(shí)常數(shù)13外部扭矩指令 scaling14外部扭矩指令 輸入offsetNO名 稱15Brake sequence時(shí)間16驅(qū)動(dòng)器識(shí)別碼 17零速度檢出時(shí)動(dòng)作18加減速限制19速度smoothing filte

17、r時(shí)間常數(shù)20 直線加減速時(shí)常數(shù) 參數(shù)說(shuō)明及調(diào)整參數(shù)說(shuō)明及調(diào)整NO名稱28293031電子齒輪比3233定位完了範(fàn)圍34353637CCW最大積存 脈衝數(shù) CW最大積存 脈衝數(shù)38位置比例增益40NO名稱39前饋增益位置smoothing 時(shí)間常數(shù)414243內(nèi)部速度限制1內(nèi)部速度限制2內(nèi)部速度限制3444546內(nèi)部速度指令1內(nèi)部速度指令2內(nèi)部速度指令3NO名 稱21電 子 溫 度 偵 測(cè)LEVEL22速度比例增益23速度積分時(shí)間常數(shù)24零速度判定25外部速度指令 輸入比例值26外部速度指令 輸入offset27位置指令輸入脈衝型式 故障排除故障排除Alarm code 輸出alarm 名稱a

18、larm 動(dòng)作內(nèi)容0正常 1主迴路電壓不足電源電壓在低於規(guī)格電壓以下時(shí)動(dòng)作2回生異?；厣娮璧呢?fù)載過(guò)大或回生迴路異常時(shí)動(dòng)作3過(guò)負(fù)載馬達(dá)及驅(qū)動(dòng)器的過(guò)負(fù)載狀態(tài)時(shí)動(dòng)作4IPM異常主迴路用功率轉(zhuǎn)換模組檢出異常5編碼器異常(ABZ)檢出編碼器及編碼器電纜線異常而動(dòng)作6溫度異常(Over heat)檢出系統(tǒng)溫度高於規(guī)格值7保留 8記憶體異常檢出CPU內(nèi)部的記憶體異常而動(dòng)作 故障排除故障排除Alarm code 輸出alarm 名稱alarm 動(dòng)作內(nèi)容 9緊急停止緊急停止信號(hào)被輸入時(shí)動(dòng)作10保留 11位置偏差過(guò)大位置偏差脈波計(jì)數(shù)器在超過(guò)設(shè)定容許值以上時(shí)動(dòng)作12過(guò)速度馬達(dá)轉(zhuǎn)速超過(guò)容許轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)動(dòng)作13CPU異常檢

19、出CPU異常而動(dòng)作14驅(qū)動(dòng)禁止異常CCW/CW的兩者之驅(qū)動(dòng)禁止信號(hào)同時(shí)輸入時(shí)動(dòng)作15廠商用 故障排除故障排除雜訊對(duì)策：將動(dòng)力線（電源線、馬達(dá)線等的強(qiáng)電迴路） 與信號(hào)線相距30公分以上來(lái)配線，不要在同 一配線管（duct）配線。 信號(hào)線編碼器輸入線請(qǐng)使用雙絞對(duì)線(含隔離) ，配線的長(zhǎng)度，指令輸入線為3公尺，編碼器 輸入線20尺以內(nèi)為宜。 接地請(qǐng)以使用第3種接地（接地電阻值為100 以下）為宜，而且必須單點(diǎn)接地 輸入電源外接雜訊濾波器驅(qū)動(dòng)器RSFGAC輸入濾波器 故障排除故障排除在信號(hào)線上連接電容（但會(huì)降低響應(yīng)頻率）PLC24VPGNDDG 48PP 14PN 15（外部電源）HO2K104or103PLC24VPGNDDG 48PP 14PN 15（外部電源）HO2KEG 44將DG與EG連接（若外部電源異常時(shí)， Encoder會(huì)有損壞的危險(xiǎn)） 符號(hào)對(duì)照表符號(hào)對(duì)照表N 1/RNM TTLVPBMTpm負(fù)載軸回轉(zhuǎn)速度減速比馬達(dá)回轉(zhuǎn)速度 NR負(fù)載軸換算後的負(fù)載扭力馬達(dá)扭力 T（1R ）負(fù)載的速度摩擦係數(shù)導(dǎo)螺桿導(dǎo)程直線運(yùn)動(dòng)部份的質(zhì)量機(jī)械效率伺服馬達(dá)的最大扭力（r/min）（r/min）（N m）（N m）（m/min）（m）（）（N m）轉(zhuǎn)子慣量負(fù)載慣量慣量比定格轉(zhuǎn)矩使用最大轉(zhuǎn)矩使用最大回轉(zhuǎn)數(shù)加速轉(zhuǎn)矩減速轉(zhuǎn)矩運(yùn)行轉(zhuǎn)矩加速時(shí)間減速時(shí)間運(yùn)行時(shí)間動(dòng)作週期馬達(dá)実効負(fù)