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东莞柯特瑞初步了解伺服电机(4)


45、电机加减速时的转矩

1)按线性加减速时加速转矩

电机加速或减速时的转矩

按线性加减速时加速转矩计算如下:
N.m
式中, 为电机的稳定速度; 为加速时间;为电机转子惯量(kg.cm2);为折算到电机轴上的负载惯量(kg.cm2);为位置伺服开环增益。
加速转矩开始减小时的转速如下:

2)按指数曲线加速

电机按指数曲线加速时的加速转矩曲线
此时,速度为零的转矩To可由下面公式给出:

N.m

     
式中, 为指数曲线加速时间常数。

3)输入阶段性速度指令

     
这时的加速转矩Ta相当于To,可由下面公式求得(ts=Ks)。

N.m
6、根据电机转矩均方根值选择电机

工作机械频繁启动,制动时所需转矩,当工作机械作频繁启动,制动时,必须检查电机是否过热,为此需计算在一个周期内电机转矩的均方根值,并且应使此均方根值小于电机的连续转矩。电机的均方根值由下式给出:


     
式中, 为加速转矩(Nm); 为摩擦转矩(Nm);在停止期间的转矩(Nm); , , , 如下图所示。


, , , 的转矩曲线

负载周期性变化的转矩计算,也需要计算出一个周期中的转矩均方根值,且该值小于额定转矩。这样电机才不会过热,正常工作。


负载周期性变化的转矩计算图

     
设计时进给伺服电机的选择原则是:首先根据转矩-速度特性曲线检查负载转矩,加减速转矩是否满足要求,然后对负载惯量进行校合,对要求频繁起动、制动的电机还应对其转矩均方根进行校合,这样选择出来的电机才能既满足要求,又可避免由于电机选择偏大而引起的问题。


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