代表機(jī)構(gòu)上的電動(dòng)機(jī)選用示例
| ?滾珠螺桿機(jī)構(gòu) （AC小型電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)的選用） |
?滑輪機(jī)構(gòu) （AC小型電動(dòng)機(jī)、超低速同步電動(dòng)機(jī)、無(wú)刷電動(dòng)機(jī)） |
| ?分度盤(pán)機(jī)構(gòu)（步進(jìn)電動(dòng)機(jī)）
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?卷取機(jī)構(gòu)（力矩電動(dòng)機(jī)）
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滾珠螺桿機(jī)構(gòu)（AC小型電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)的選用） |
（1）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)部的規(guī)格及運(yùn)行條件
以下為在采用滾珠螺桿的工作臺(tái)的上下驅(qū)動(dòng)上使用帶電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)的選用例。須按下述要求規(guī)格來(lái)選用電動(dòng)機(jī)。
（2）確定減速機(jī)的減速比
帶電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)（4極型）在60Hz下額定轉(zhuǎn)速為1450∼1550［ r/min］，請(qǐng)?jiān)诖朔秶鷥?nèi)選擇減速機(jī)的減速比。
據(jù)此，選擇減速比為i=9。
（3）必要轉(zhuǎn)矩TM[N·m]的計(jì)算
考慮安全系數(shù)Sf=2
以之前的計(jì)算結(jié)果（減速比i=9、負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=0.86［N·m］）為條件，選擇滿(mǎn)足減速機(jī)容許轉(zhuǎn)矩的減速機(jī)及帶電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
在此參考電動(dòng)機(jī)規(guī)格表，暫時(shí)選用電動(dòng)機(jī)4RK25GN-AW2MJ，減速機(jī)4GN9KF。
將其負(fù)載轉(zhuǎn)矩?fù)Q算為電動(dòng)機(jī)輸出軸的數(shù)值，求得必要轉(zhuǎn)矩T'M。
之前選定的4RK25GN-AW2MJ的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為140［mN·m］，滿(mǎn)足必要轉(zhuǎn)矩118［mN·m］，因此該機(jī)構(gòu)可以起動(dòng)。
另外，確認(rèn)停止時(shí)是否可通過(guò)電磁制動(dòng)保持重力負(fù)載。在此，假定是以與先前求得的負(fù)載轉(zhuǎn)矩相等的負(fù)載進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
電動(dòng)機(jī)輸出軸保持負(fù)載的必要轉(zhuǎn)矩
之前選定的4RK25GN-AW2MJ的電磁制動(dòng)部分的靜摩擦轉(zhuǎn)矩為100［mN·m］，滿(mǎn)足保持負(fù)載的必要轉(zhuǎn)矩95.6［mN·m］。
（4）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J［kg·m2］的確認(rèn)
求出減速機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J。
此處減速比為9的減速機(jī)4GN9KF的容許轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JG，請(qǐng)參照以下計(jì)算式。
因J<JG，即轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為容許值以下，故可以使用。轉(zhuǎn)矩尚有余量，可通過(guò)空載時(shí)的轉(zhuǎn)速（約1750r min）確認(rèn)移動(dòng)速度。
以上確認(rèn)結(jié)果均能滿(mǎn)足規(guī)格要求。
因此，選用電動(dòng)機(jī)4RK25GN-AW2MJ，減速機(jī)4GN9KF。
（1）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)部的規(guī)格及運(yùn)行條件
（2）必要分辨率θS 的計(jì)算
可使用αSTEPAZ系列。
可更改、設(shè)定分辨率。出廠時(shí)的分辨率0.36°/脈沖更改為0.72°/脈沖。
（3）運(yùn)行模式的制定（點(diǎn)此參考計(jì)算式）
①工作脈沖數(shù)A［脈沖］的計(jì)算
加減速時(shí)間以定位時(shí)間的25%為適。
③運(yùn)行脈沖頻率f2［Hz］的計(jì)算
④運(yùn)行速度NM[r/min]的計(jì)算
（4）必要轉(zhuǎn)矩TM[N·m]的計(jì)算（點(diǎn)此參考計(jì)算式）
①負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL［N·m］的計(jì)算
②加速轉(zhuǎn)矩Ta［N·m］的計(jì)算
②-1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JL[kg·m2]的計(jì)算（點(diǎn)此參考計(jì)算式）
②-2加速轉(zhuǎn)矩Ta［N·m］的計(jì)算
通過(guò)脈沖速度計(jì)算其加速轉(zhuǎn)矩時(shí)請(qǐng)參照如下所示。計(jì)算結(jié)果相同。
③必要轉(zhuǎn)矩TM［N·m］的計(jì)算
安全系數(shù)設(shè)為S f =2。
（5）電動(dòng)機(jī)的選用
①暫時(shí)選用電動(dòng)機(jī)
（6）慣性比的確認(rèn)(點(diǎn)此參考計(jì)算式、參考值)
（1）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)部的規(guī)格及運(yùn)行條件
如下圖所示，為了驅(qū)動(dòng)單軸的工作臺(tái)，選用AC伺服電動(dòng)機(jī)。
（2）必要分辨率 θ 的計(jì)算
根據(jù)工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)所需的分辨率計(jì)算電動(dòng)機(jī)的分辨率。
NX系列的分辨率θM=0.36°/脈沖（出廠時(shí)設(shè)定）滿(mǎn)足此項(xiàng)規(guī)定。
（3）運(yùn)行模式的制定
根據(jù)下面的公式計(jì)算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NM。
速度模式由該NM和運(yùn)行周期、加減速時(shí)間組成
這里假設(shè)滾珠螺桿的預(yù)負(fù)載為F0= 1/3F。
據(jù)此，選用轉(zhuǎn)速為1200［r/min］、輸出0.195［N·m］以上額定轉(zhuǎn)矩、容許轉(zhuǎn)動(dòng)慣量5.56×10−4［kg·m2］以上的AC伺服電動(dòng)機(jī)。
? NX620AA-◇
額定轉(zhuǎn)速N = 3000［r/min］
額定轉(zhuǎn)矩TM=0.637［N·m］
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J0 = 0.162 × 10−4［kg·m2］
容許轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J = 8.1 × 10−4［kg·m2］
瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩TMAX = 1.91［N·m］
滿(mǎn)足需求。
該必要轉(zhuǎn)矩小于NX620AA-◇的瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩1.91［N·m］，因此，可使用NX620AA-◇。
這里，根據(jù)運(yùn)行周期，t1+t2+t3=2.1［ s ］、加速間· 減速時(shí)間t1=t3=0.1，因此，t2=2.1−0.1×2=1.9［s］ 該Trms與AC伺服電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩TM之比（有效負(fù)載安全系數(shù)）使用下面的公式。
此有效負(fù)載安全系數(shù)一般在1.5∼2以上即可運(yùn)行。
速度模式由該NM和運(yùn)行周期、加減速時(shí)間組成
（4）負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL[N·m]的計(jì)算
這里假設(shè)滾珠螺桿的預(yù)負(fù)載為F0= 1/3F。
（5）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JL[kg·m2]的計(jì)算
（6）暫時(shí)選用AC伺服電動(dòng)機(jī)
安全系數(shù)設(shè)為S f =1.5。據(jù)此，選用轉(zhuǎn)速為1200［r/min］、輸出0.195［N·m］以上額定轉(zhuǎn)矩、容許轉(zhuǎn)動(dòng)慣量5.56×10−4［kg·m2］以上的AC伺服電動(dòng)機(jī)。
? NX620AA-◇
額定轉(zhuǎn)速N = 3000［r/min］
額定轉(zhuǎn)矩TM=0.637［N·m］
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J0 = 0.162 × 10−4［kg·m2］
容許轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J = 8.1 × 10−4［kg·m2］
瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩TMAX = 1.91［N·m］
滿(mǎn)足需求。
（7）加速轉(zhuǎn)矩Ta ［ N·m］、減速轉(zhuǎn)矩Td ［ N·m］的計(jì)算
使用下面的公式計(jì)算加減速轉(zhuǎn)矩。（8）必要轉(zhuǎn)矩T［N·m］的計(jì)算
該必要轉(zhuǎn)矩小于NX620AA-◇的瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩1.91［N·m］，因此，可使用NX620AA-◇。
（9）轉(zhuǎn)矩模式的制定
使用運(yùn)行周期、加減速轉(zhuǎn)矩、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、加速時(shí)間制定轉(zhuǎn)矩模式。（10）有效負(fù)載轉(zhuǎn)矩Trms［N·m］的計(jì)算
利用轉(zhuǎn)矩模式和下面的公式計(jì)算有效負(fù)載轉(zhuǎn)矩Trms。這里，根據(jù)運(yùn)行周期，t1+t2+t3=2.1［ s ］、加速間· 減速時(shí)間t1=t3=0.1，因此，t2=2.1−0.1×2=1.9［s］ 該Trms與AC伺服電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩TM之比（有效負(fù)載安全系數(shù)）使用下面的公式。
此有效負(fù)載安全系數(shù)一般在1.5∼2以上即可運(yùn)行。
注意：
本資料僅供參考。選購(gòu)前請(qǐng)仔細(xì)確認(rèn)設(shè)備需求和產(chǎn)品規(guī)格。
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