三菱伺服電(diàn)机的惯性产生的因素有(yǒu)哪些
三菱伺服電(diàn)机的惯性产生的因素有(yǒu)哪些?在三菱伺服電(diàn)机的惯性中的因素電(diàn)机和负载都有(yǒu)惯性化,那么它也有(yǒu)不同化,我们如何區(qū)别出来?它存在哪些因素,下面小(xiǎo)编為(wèi)你分(fēn)享这篇三菱伺服電(diàn)机的惯性产生的因素有(yǒu)哪些。
在机電(diàn)系统中,電(diàn)机和负载都有(yǒu)惯性,它们的惯性有(yǒu)多(duō)相似(或不同)会影响系统的性能(néng)。负载惯量与電(diàn)机惯量之比是伺服電(diàn)机选型的重要方面之一。
伺服電(diàn)机惯量由制造商(shāng)给出,而负载惯量是通过添加所有(yǒu)旋转部件的惯量来计算的,这些转动部件通常包括执行器或驱动器(皮带、滚珠丝杠、齿轮架和小(xiǎo)齿轮)、外部负载和联轴节。
為(wèi)了使伺服電(diàn)机在加减速过程中有(yǒu)效地控制负载,理(lǐ)论上電(diàn)机和负载惯量应相等。但是,1:1的惯性匹配很(hěn)少实用(yòng)或实现。许多(duō)因素会影响给定应用(yòng)程序可(kě)接受的惯性比,但最重要的因素之一是系统中的遵从性或结束。机械部件不是完全刚性的,传动系中的皮带、联轴节和齿轮箱部件越多(duō),系统就越符合要求。一般来说,柔度越高,转动惯量比越小(xiǎo),電(diàn)机应能(néng)有(yǒu)效地控制负载。
虽然没有(yǒu)确定最佳惯量比的公式,但一些電(diàn)机尺寸指南规定惯量比应為(wèi)10:1或更低。较高的失配会导致電(diàn)机消耗比需要更多(duō)的電(diàn)流,从而降低效率并增加运行成本。较高的比率也会增加共振,并可(kě)能(néng)导致系统超调所需的速度和位置,对性能(néng)产生负面影响。
如果惯性比太高,有(yǒu)两种方法可(kě)以降低它:给系统增加一个齿轮箱,或者使用(yòng)一个更大的電(diàn)机。齿轮箱经常用(yòng)于皮带传动系统,以优化電(diàn)机转速和扭矩。但是,由于齿轮比对负载的惯性有(yǒu)平方反比的影响,它们也可(kě)以显著降低系统的惯性比。
降低惯性比的第二种方法是使用(yòng)具有(yǒu)更大惯性的大電(diàn)机。然而,从長(cháng)遠(yuǎn)来看,这很(hěn)少是一个有(yǒu)益的解决方案,因為(wèi)更大的電(diàn)机成本更高,需要更多(duō)的扭矩来克服自身的惯性,消耗更多(duō)的能(néng)量,从而增加了系统的总拥有(yǒu)成本。
一个结构的刚度(k)是指弹性體(tǐ)抵抗变形拉伸的能(néng)力。k=P/δ,P是作用(yòng)于结构的恒力,δ是由于力而产生的形变。
转动结构的转动刚度(k)為(wèi):k=M/θ 其中,M為(wèi)施加的力矩,θ為(wèi)旋转角度。
举个例子,我们知道钢管比较坚硬,一般受外力形变小(xiǎo),而橡皮筋比较软,受到同等力产生的形变就比较大,那我们就说钢管的刚性强,橡皮筋的刚性弱,或者说其柔性强。
伺服電(diàn)机的机械刚度跟它的响应速度有(yǒu)关,一般刚性越高其响应速度也越高,但是调太高的话,很(hěn)容易让電(diàn)机产生机械共振,所以,在一般的伺服放大器参数里面都有(yǒu)手动调整响应频率的选项,要根据机械的共振点来调整,需要时间和经验(其实就是调增益参数)。
在伺服系统位置模式下,施加力让電(diàn)机偏转,如果用(yòng)力较大且偏转角度较小(xiǎo),那么就认為(wèi)伺服系统刚性强,反之则认為(wèi)伺服刚性弱。注意这里我说的刚性,其实更接近响应速度这个概念。从控制器角度看的话,刚性其实是速度环,位置环和时间积分(fēn)常数组合成的一个参数,它的大小(xiǎo)决定机械的一个响应速度。
像松下和三菱伺服都有(yǒu)自动增益功能(néng)。通常不需要特别去调整。國(guó)产的一些伺服,只能(néng)够手工调整。
其实如果你不要求定位快,只要准,在阻力不大的时候,刚性低,也可(kě)以做到定位准,只不过定位时间長(cháng)。因為(wèi)刚性低的话定位慢,在要求响应快,定位时间短的情况下,就会有(yǒu)定位不准的错觉。
而惯量描述的是物(wù)體(tǐ)运动的惯性,转动惯量是物(wù)體(tǐ)绕轴转动惯性的度量。转动惯量只跟转动半径和物(wù)體(tǐ)质量有(yǒu)关。一般负载惯量超过電(diàn)机转子惯量的10倍,可(kě)以认為(wèi)惯量较大。
导轨和丝杠的转动惯量对伺服電(diàn)机传动系统的刚性影响很(hěn)大,固定增益下,转动惯量越大,刚性越大,越易引起電(diàn)机抖动;转动惯量越小(xiǎo),刚性越小(xiǎo),電(diàn)机越不易抖动。可(kě)通过更换较小(xiǎo)直径的导轨和丝杆减小(xiǎo)转动惯量从而减小(xiǎo)负载惯量来达到電(diàn)机不抖动。
我们知道通常在伺服系统选型时,除考虑電(diàn)机的扭矩和额定速度等等参数外,我们还需要先计算得知机械系统换算到電(diàn)机轴的惯量,再根据机械的实际动作要求及加工件质量要求来具體(tǐ)选择具有(yǒu)合适惯量大小(xiǎo)的電(diàn)机。
在调试时(手动模式下),正确设定惯量比参数是充分(fēn)发挥机械及伺服系统最佳效能(néng)的前提。
那到底什么是“惯量匹配”呢(ne)?
其实也不难理(lǐ)解,根据牛二定律:
“进给系统所需力矩= 系统转动惯量J × 角加速度θ
角加速度θ影响系统的动态特性,θ越小(xiǎo)则由控制器发出指令到系统执行完毕的时间越長(cháng),系统反应越慢。如果θ变化,则系统反应将忽快忽慢,影响加工精度。
伺服電(diàn)机选定后最大输出值不变,如果希望θ的变化小(xiǎo),则J就应该尽量小(xiǎo)。
而上面的,系统转动惯量J=伺服電(diàn)机的旋转惯性动量JM + 電(diàn)机轴换算的负载惯性动量JL。
负载惯量JL由工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直線(xiàn)和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM為(wèi)伺服電(diàn)机转子惯量,伺服電(diàn)机选定后,此值就為(wèi)定值,而JL则随工件等负载改变而变化。如果希望J变化率小(xiǎo)些,则最好使JL所占比例小(xiǎo)些。
这就是通俗意义上的“惯量匹配”。
一般来说,小(xiǎo)惯量的電(diàn)机制动性能(néng)好,启动,加速停止的反应很(hěn)快,高速往复性好,适合于一些轻负载,高速定位的场合。中、大惯量的電(diàn)机适用(yòng)大负载、平稳要求比较高的场合,如一些圆周运动机构和一些机床行业
三菱PLC 在新(xīn)闻动态 ,三菱伺服電(diàn)机的惯性产生的因素有(yǒu)哪些? 相关文(wén)章,帮您更好的了解三菱伺服電(diàn)机的惯性产生的因素有(yǒu)哪些?您也可(kě)以和大家一起交流,发表您自己的看法,也可(kě)以把您的文(wén)章和您看到的文(wén)章和大家分(fēn)享。
在机電(diàn)系统中,電(diàn)机和负载都有(yǒu)惯性,它们的惯性有(yǒu)多(duō)相似(或不同)会影响系统的性能(néng)。负载惯量与電(diàn)机惯量之比是伺服電(diàn)机选型的重要方面之一。
伺服電(diàn)机惯量由制造商(shāng)给出,而负载惯量是通过添加所有(yǒu)旋转部件的惯量来计算的,这些转动部件通常包括执行器或驱动器(皮带、滚珠丝杠、齿轮架和小(xiǎo)齿轮)、外部负载和联轴节。
為(wèi)了使伺服電(diàn)机在加减速过程中有(yǒu)效地控制负载,理(lǐ)论上電(diàn)机和负载惯量应相等。但是,1:1的惯性匹配很(hěn)少实用(yòng)或实现。许多(duō)因素会影响给定应用(yòng)程序可(kě)接受的惯性比,但最重要的因素之一是系统中的遵从性或结束。机械部件不是完全刚性的,传动系中的皮带、联轴节和齿轮箱部件越多(duō),系统就越符合要求。一般来说,柔度越高,转动惯量比越小(xiǎo),電(diàn)机应能(néng)有(yǒu)效地控制负载。
虽然没有(yǒu)确定最佳惯量比的公式,但一些電(diàn)机尺寸指南规定惯量比应為(wèi)10:1或更低。较高的失配会导致電(diàn)机消耗比需要更多(duō)的電(diàn)流,从而降低效率并增加运行成本。较高的比率也会增加共振,并可(kě)能(néng)导致系统超调所需的速度和位置,对性能(néng)产生负面影响。
如果惯性比太高,有(yǒu)两种方法可(kě)以降低它:给系统增加一个齿轮箱,或者使用(yòng)一个更大的電(diàn)机。齿轮箱经常用(yòng)于皮带传动系统,以优化電(diàn)机转速和扭矩。但是,由于齿轮比对负载的惯性有(yǒu)平方反比的影响,它们也可(kě)以显著降低系统的惯性比。
降低惯性比的第二种方法是使用(yòng)具有(yǒu)更大惯性的大電(diàn)机。然而,从長(cháng)遠(yuǎn)来看,这很(hěn)少是一个有(yǒu)益的解决方案,因為(wèi)更大的電(diàn)机成本更高,需要更多(duō)的扭矩来克服自身的惯性,消耗更多(duō)的能(néng)量,从而增加了系统的总拥有(yǒu)成本。
一个结构的刚度(k)是指弹性體(tǐ)抵抗变形拉伸的能(néng)力。k=P/δ,P是作用(yòng)于结构的恒力,δ是由于力而产生的形变。
转动结构的转动刚度(k)為(wèi):k=M/θ 其中,M為(wèi)施加的力矩,θ為(wèi)旋转角度。
举个例子,我们知道钢管比较坚硬,一般受外力形变小(xiǎo),而橡皮筋比较软,受到同等力产生的形变就比较大,那我们就说钢管的刚性强,橡皮筋的刚性弱,或者说其柔性强。
在伺服電(diàn)机的应用(yòng)中,用(yòng)联轴器来连接電(diàn)机和负载,就是典型的刚性连接;而用(yòng)同步带或者皮带来连接電(diàn)机和负载,就是典型的柔性连接。
三菱伺服電(diàn)机的惯性产生的因素有(yǒu)哪些
伺服電(diàn)机的机械刚度跟它的响应速度有(yǒu)关,一般刚性越高其响应速度也越高,但是调太高的话,很(hěn)容易让電(diàn)机产生机械共振,所以,在一般的伺服放大器参数里面都有(yǒu)手动调整响应频率的选项,要根据机械的共振点来调整,需要时间和经验(其实就是调增益参数)。
在伺服系统位置模式下,施加力让電(diàn)机偏转,如果用(yòng)力较大且偏转角度较小(xiǎo),那么就认為(wèi)伺服系统刚性强,反之则认為(wèi)伺服刚性弱。注意这里我说的刚性,其实更接近响应速度这个概念。从控制器角度看的话,刚性其实是速度环,位置环和时间积分(fēn)常数组合成的一个参数,它的大小(xiǎo)决定机械的一个响应速度。
像松下和三菱伺服都有(yǒu)自动增益功能(néng)。通常不需要特别去调整。國(guó)产的一些伺服,只能(néng)够手工调整。
其实如果你不要求定位快,只要准,在阻力不大的时候,刚性低,也可(kě)以做到定位准,只不过定位时间長(cháng)。因為(wèi)刚性低的话定位慢,在要求响应快,定位时间短的情况下,就会有(yǒu)定位不准的错觉。
而惯量描述的是物(wù)體(tǐ)运动的惯性,转动惯量是物(wù)體(tǐ)绕轴转动惯性的度量。转动惯量只跟转动半径和物(wù)體(tǐ)质量有(yǒu)关。一般负载惯量超过電(diàn)机转子惯量的10倍,可(kě)以认為(wèi)惯量较大。
导轨和丝杠的转动惯量对伺服電(diàn)机传动系统的刚性影响很(hěn)大,固定增益下,转动惯量越大,刚性越大,越易引起電(diàn)机抖动;转动惯量越小(xiǎo),刚性越小(xiǎo),電(diàn)机越不易抖动。可(kě)通过更换较小(xiǎo)直径的导轨和丝杆减小(xiǎo)转动惯量从而减小(xiǎo)负载惯量来达到電(diàn)机不抖动。
我们知道通常在伺服系统选型时,除考虑電(diàn)机的扭矩和额定速度等等参数外,我们还需要先计算得知机械系统换算到電(diàn)机轴的惯量,再根据机械的实际动作要求及加工件质量要求来具體(tǐ)选择具有(yǒu)合适惯量大小(xiǎo)的電(diàn)机。
在调试时(手动模式下),正确设定惯量比参数是充分(fēn)发挥机械及伺服系统最佳效能(néng)的前提。
那到底什么是“惯量匹配”呢(ne)?
其实也不难理(lǐ)解,根据牛二定律:
“进给系统所需力矩= 系统转动惯量J × 角加速度θ
角加速度θ影响系统的动态特性,θ越小(xiǎo)则由控制器发出指令到系统执行完毕的时间越長(cháng),系统反应越慢。如果θ变化,则系统反应将忽快忽慢,影响加工精度。
伺服電(diàn)机选定后最大输出值不变,如果希望θ的变化小(xiǎo),则J就应该尽量小(xiǎo)。
而上面的,系统转动惯量J=伺服電(diàn)机的旋转惯性动量JM + 電(diàn)机轴换算的负载惯性动量JL。
负载惯量JL由工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直線(xiàn)和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM為(wèi)伺服電(diàn)机转子惯量,伺服電(diàn)机选定后,此值就為(wèi)定值,而JL则随工件等负载改变而变化。如果希望J变化率小(xiǎo)些,则最好使JL所占比例小(xiǎo)些。
这就是通俗意义上的“惯量匹配”。
一般来说,小(xiǎo)惯量的電(diàn)机制动性能(néng)好,启动,加速停止的反应很(hěn)快,高速往复性好,适合于一些轻负载,高速定位的场合。中、大惯量的電(diàn)机适用(yòng)大负载、平稳要求比较高的场合,如一些圆周运动机构和一些机床行业
三菱PLC 在新(xīn)闻动态 ,三菱伺服電(diàn)机的惯性产生的因素有(yǒu)哪些? 相关文(wén)章,帮您更好的了解三菱伺服電(diàn)机的惯性产生的因素有(yǒu)哪些?您也可(kě)以和大家一起交流,发表您自己的看法,也可(kě)以把您的文(wén)章和您看到的文(wén)章和大家分(fēn)享。
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