伺服电机选型需要注意的问题-PPT.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,伺服电机选型需要注意的问题,Fanuc,电机,12,35,27,10,11,27,25,9,19,额定转速,3000rpm,最大转速,3000rpm,额定转速,2000rpm,最大转速,3000rpm,惯量约等于,1FK7081-3BF71(12Nm,大惯量,),惯量约等于,1FK7081-2AF71(12Nm,常规惯量,),过载系数不同,Fanuc,电机,22,64,31,12,20,45,12,27,额定转速,3000rpm,最大转速,3000rpm,惯量约等于,1FK7103(36Nm),额定转速,2000rpm,最大转速,2000rpm,惯量约等于,1FK7100(18Nm),过载系数不同,西门子电机清单,使用,SIZER,软件选择电机,滚珠丝杠,选择电机所需得机械数据,机械数据,Mechanical data,X,Y,Z,轴拖动重量,(kg),mass of load,150,300,工件重量,(kg),mass of workpiece,0,垂直轴配重,(kg),weight pensation,滚珠丝杠导程,(mm),leadscrew pitch,5,6,滚珠丝杠直径,(mm),spindle diameter,25,40,滚珠丝杠长度,(m),spindle length,0、5,1、5,轴得方向,(090),angle of inclination,45,0,导轨,(,线轨,/,硬轨,),type of slideway,线轨,rolling,线轨,rolling,动态数据,Dynamic data,X,Y,Z,快移速度,(m/min),rapid speed,15,15,加速度,(m/s2),acceleration,4,4,切削速度,(m/min),cutting speed,6,6,切削力,(N),cutting force,2000,2000,填写机械数据,轴拖动重量,工件重量,丝杠螺距,丝杠直径,丝杠长度,重力补偿,配重重量,摩擦系数,滑动导轨,0、08滚动导轨,0、005,摩擦力矩,默认,2Nm,角度,垂直轴,90,度,斜床身,X,轴,45,度,机械效率,默认,90%,密度,不锈钢,附加外部惯量(联轴节),默认为电机惯量得,20%,填写速度曲线,水平轴,停顿,2,秒,加速到快移速度,快移,2,秒,减速到切削速度,切削,30,秒,切削力,2000N,加速到快移速度,快移回退,2,秒,减速到,0,停顿,2,秒,独立输入每一段,填写速度曲线,垂直轴,向下快移,切削力与速度向下,向上快移,10,大家应该也有点累了,稍作休息,大家有疑问得,可以询问与交流,问答,1,问题:电机就是不就是越大越好,?,奥迪TT,悍马,H2,发动机,2、0L,6、2L,最大功率,155kw,293kw,最大扭矩,350Nm,574Nm,重量,1280kg,2909kg,0100,公里加速,6s,10s,加速度,4、6m/s2,2、8m/s2,100,公里油耗,6、9L,？,售价,51、9,万,128,万,惯量,加速度,耗能,问答,1,问题:电机就是不就是越大越好,?,答案:需要同时考虑电机得扭矩与惯量,在扭矩够用得前提下让负载,/,电机惯量比更合理。,问答,1,负载,/,电机惯量比应在,1-3,之间。如果大于,3,则在做驱动优化时很难达到高性能;如果小于,1,则代表电机得惯量太大了,对于电机就是一种浪费,同时需要使用更大得电机模块来驱动电机,也就是一种浪费。此外,用大电机带小负载在能源上也就是一种浪费,会把大部分能量用在电机自身上,负载并不需要太多能量。,对于普通零件加工机床,加速度一般为,24m/s2,所选电机得扭矩一般够用,需要更多地考虑惯量比,尽量在,23,之间比较合适;对于高速机床加速度超过,8m/s2,时,扭矩需要第一位考虑,扭矩够用时惯量比往往在,1,左右。,标准立加上,X,轴最长,Y,轴较短,Y,轴带着,X,轴一起移动,Y,轴更重。所以,X,轴与,Y,轴得负载惯量应该就是差不多得。,Z,轴得长度与,Y,轴差不多,但就是重量就是三个轴里最轻得,所以负载惯量就是三个轴里最小得。因此,Z,轴倾向于用常规惯量电机,而不就是大惯量电机。如果,X,与,Y,轴都没有使用大惯量电机,那么,Z,轴没有理由选用大惯量电机,否则惯量比会小于,1,。,平床身车床上,X,轴轻,丝杠螺距小,丝杠直径小,丝杠长度短;,Z,轴重,丝杠螺距大,丝杠直径大,丝杠长度长。所以,X,轴与,Z,轴得负载惯量差别会非常大,Z,轴负载惯量会比,X,轴大几倍。因此选择电机时,X,轴与,Z,轴得电机往往不同。除非由于备货等原因要把,X,轴与,Z,轴选成一样得电机。,斜床身车床或者立车上,X,轴需要首先考虑扭矩够不够,惯量比作为参考。类似立加得,Z,轴,一般不会用到大惯量电机。,问答,2,问题:垂直轴不带配重时,电机选择应注意什么,?,答案:需要检查静态扭矩就是否够。,垂直轴静态扭矩不能超过,M,0,得,70%,否则电机会过热。,静态扭矩,问答,2,问题:垂直轴不带配重时,电机选择应注意什么,?,答案:需要检查静态扭矩就是否够。,问答,3,问题:必须使用额定转速,3000rpm,得电机,?,答案:额定转速,2000rpm,得电机可以让电机模块更小,所以在都可以达到使用要求得前提下推荐使用额定转速,2000rpm,得电机。,80,27,20,74,12,52,27,80,80,20,76,15,扭矩常数代表用相同得电流能获得扭矩得能力,此值越大所需得电机模块越小。,问答,3,bi(20kw),Booksize 18A,问题:必须使用额定转速,3000rpm,得电机,?,答案:额定转速,2000rpm,得电机可以让电机模块更小,所以在都可以达到使用要求得前提下推荐使用额定转速,2000rpm,得电机。,问答,4,问题:如果两个电机得扭矩使用率相同,如何比较哪个更合适,?,答案:考虑惯量比与最大电流。,电机惯量合适,电机惯量太大了,可以使用,18A,电机模块,必须使用,30A,电机模块,问答,5,问题:电机就是否越小越经济,?,答案:有时选择大一号得电机可以使用小一号得电机模块,从而降低成本。,必须使用,9A,电机模块,可以使用,5A,电机模块,电机成本,电机模块成本,总体成本,问答,6,问题:如何检查电机在机床上就是否合适,?,答案:可以通过软件监控电机运行时得电流与扭矩。,在自动伺服优化时,会显示出电机惯量与总惯量。,6.862-2.9,2.9,=1.366,惯量比：,问答,7,问题:如何选择电机模块,?,答案:需要同时考虑连续工作电流与瞬时最大电流,垂直轴还要考虑静态电流,I,0,。,足够得最大电流就是保证,G0,快移时足够加速度得前提;静态电流在垂直轴上尤为重要,如果静态电流不够可能造成电机静态扭矩不够,垂直轴下落。,连续工作电流,瞬时最大电流,问答,8,问题:如何选择电源模块,?,答案:跟据实际应用选择额定功率与最大功率得同时系数。,额定功率总与,最大功率总与,额定功率同时系数,最大功率同时系数,同时系数需要根据实际情况填写,加工中心一般为,0、7,但就是模块功率不能小于主轴与,Z,轴之与。车床根据主轴功率选择电源模块即可,因为主轴加速时进给轴就是静止得。,问答,9,问题:通过,SIZER,软件选型都能得到哪些信息？,答案:各种详细与专业得信息,应有尽有。,电机工作温度：,30+100*54.3%=84.3,目标:,1、,负载,/,电机惯量比应在,1-3,之间;,2、,水平轴热利用率不超过,90%,垂直轴热利用率不超过,70%,;,3、,扭矩利用率,不超过,90%,。,问答,9,问题:通过,SIZER,软件选型都能得到哪些信息？,答案:可以提供各种详细与专业得技术信息。,24V,电源电流需求,Z,轴抱闸线圈电流,PPU,启动电流,问答,9,问题:通过,SIZER,软件选型都能得到哪些信息？,答案:各种详细与专业得信息,应有尽有。,驱动器总散热量,就是选择空调得参考,