一、三相異步電機輸出扭矩與電機轉速、功率的關系。 1、公式:T=9550P/n此公式為工程上常用的:扭矩;功率;轉速三者關系的計算公式! ∈街校篢--扭矩;9550--常數(不必追究其來源);P--電機的功率(KW);n--輸出的轉速(轉/分) 注1:需要注意的是:若通過減速機計算扭矩時,要考慮齒輪傳動效率損失的因素。 注2:電流I啟=(4~7)I額,扭矩T啟=(2~3) T額 例子:帶動100kg的物體,R=50mm,減速比為:1:50,求伺服電機的扭矩?答案:100x9.8(重力加速度)x0.05x0.02=1.98N.M 二、電機選型需要計算工作扭矩、啟動扭矩、負載轉動慣量,其中工作扭矩和啟動扭矩最為重要。 1工作扭矩Tb計算:首先核算負載重量W,對于一般線形導軌摩擦系數μ=0.01,計算得到工作力Fb。 水平行走:Fb=μW 垂直升降:Fb=W 1.1齒輪齒條機構一般齒輪齒條機構整體構造為電機+減速機+齒輪齒條,電機工作扭矩Tb的計算公式為: 其中D為齒輪直徑。 1.2絲杠螺母機構一般絲杠螺母機構整體構造為電機+絲杠螺母,電機工作扭矩Tb的計算公式為: 其中BP為絲杠導程;η為絲杠機械效率(一般取0.9~0.95,參考下式計算)。 其中α為絲杠導程角;μ’為絲杠摩擦系數(一般取0.003~0.01,參考下式計算)。 其中β絲杠摩擦角(一般取0.17°~0.57°)。 2啟動扭矩T計算:啟動扭矩T為慣性扭矩Ta和工作扭矩Tb之和。其中工作扭矩Tb通過上一部分求得,慣性扭矩Ta由慣性力Fa大小決定: 其中a為啟動加速度(一般取0.1g~g,依設備要求而定,參考下式計算)。 其中v為負載工作速度;t為啟動加速時間。 Ta計算方法與Tb計算方法相同。 3 負載轉動慣量J計算:系統轉動慣量J總等于電機轉動慣量JM、齒輪轉動慣量JG、絲杠轉動慣量JS和負載轉動慣量J之和。其中電機轉動慣量JM、齒輪轉動慣量JG和絲杠轉動慣量JS數值較小,可根據具體情況忽略不計,如需計算請參考HIWIN絲杠選型樣本。下面詳述負載轉動慣量J的計算過程。
將負載重量換算到電機輸出軸上轉動慣量,常見傳動機構與公式如下:
J:電機輸出軸轉動慣量(kg·m2) W:可動部分總重量(kg) BP:絲杠螺距(mm) GL:減速比(≥1,無單位) J:電機輸出軸轉動慣量(kg·m2) W:可動部分總重量(kg) D:小齒輪直徑(mm) 鏈輪直徑(mm) GL:減速比(≥1,無單位) J:電機輸出軸轉動慣量(kg·m2) J1:轉盤的轉動慣量(kg·m2) W:轉盤上物體的重量(kg) L:物體與旋轉軸的距離(mm) GL:減速比(≥1,無單位) 4 電機選型總結電機選型中需引入安全系數,一般應用場合選取安全系數S=2。則電機額定扭矩應≥S·Tb;電機最大扭矩應≥S·T。同時滿足負載慣量與電機慣量之間的比值≤推薦值。
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