伺服电机怎么测量好坏_伺服电机选型计算实例

　　伺服电机怎么测量好坏

　　测量伺服电机好坏的方法主要有以下几种：

　　静态测试：静态测试通常使用负载测量仪或者力矩传感器，测量电机输出的转矩和电流，以判断电机是否符合规格参数要求。

　　动态测试：动态测试是通过对电机进行加速和减速操作，测试其输出的速度和加速度响应，以评估电机的动态性能。

　　反馈器测试：伺服电机通常采用编码器或者绝对值编码器等反馈器，通过测试反馈器的输出信号，可以判断电机的位置控制精度和稳定性。

　　声音测试：通过听取电机运行时的声音，可以判断电机是否存在异常噪音或震动，从而评估电机的运行状态。

　　以上测试方法可以结合使用，以全面评估伺服电机的性能和状态。在进行测量时，需要注意测试环境的温度、湿度等因素，以保证测试结果的准确性。如果电机出现问题，可以通过更换电机内部零部件、调整控制参数等方式进行维修和调试。

　　伺服电机选型计算实例

　　关于伺服电机选型是机械设计的重要环节，如果选的型号和实际要求相差较大，必然会带来大的麻烦和不必要的经济损失，伺服电机选型也有相应的规律和公式可循的。最常见的机械传动结构有同步带，齿轮齿条，丝杆等。需要计算的参数有电机转速，电机力矩，转动惯量。

　　同步带传动 ：

　　

 

 

　　电机额定转速N=（v/2πr）*i

　　启动瞬间需要的拉力F=（M+m1-m2）a+δ（M+m1-m2）g（水平）

　　F=（M+m1-m2）a+δ（M+m1-m2）g+（M+m1- m2）g（垂直）

　　T扭矩=F*R

　　T电机=T扭矩/机械减速比n

　　电机功率=N*T电机/10

　　启动惯量J=1/2mR2

　　电机惯量J电机=J/减速比的平方n2/惯量比i

　　举个例子：

　　垂直的同步带拉升物体。

　　

 

 

　　A：同步带轮直径D=100mm、提升机载货台总重M=30kg、货物总重m1=10kg，配重m2=25kg，提升滚动摩擦系数取δ=0.03、加速度a=2m/S2、提升速度v=3m/s。减速机减速比i=5。

　　（1）电机额定转速：

　　n=（v/2πr）*i

　　=3/（2*3.14*0.05）*5*60=2866r/min

　　（2）启动瞬间需要的拉力：

　　F=（M+m1-m2）a+δ（M+m1-m2）g+（M+m1-m2）g=（30+10-25）*2+0.03（30+10-25）*10+（30+10-25）*10=184.5N

　　T扭矩=F*R=184.5*0.05=9.225Nm

　　折算电机需要扭矩

　　T1=9.225Nm/5=1.85Nm

　　折算电机功率

　　P1=2866*1.85/10=0.5KW

　　（3）启动惯量

　　J=1/2mR2

　　=0.5*（10+30+25）*0.0025=0.08125kgm2

　　折算电机需要惯量

　　J1=0.08125/25=0.00325kgm2

　　根据经验值取惯量比=10，则实际J电=J1/10=0.000325kgm2

　　经计算：电机至少满足以下条件

　　下面看下1.2千瓦3000RPM，4牛米的电机的惯量是2.98*10-4 kgm2

　　所以可以选择80ST-M04030的电机。

　　齿轮齿条传动

　　

 

 

　　因为齿轮齿条传递动力大、效齿轮传动的特点，齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105KW，齿轮直径可从不到1mm.，寿命长，工作平稳，可靠性高，能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。不管是直齿条还是精度和效率更高的斜齿条都在工业机械设备中广泛的应用。

　　关于齿条齿轮换算公式：

　　

 

 

　　电机转速N（rpm），直线速度V（mm/s） 机械减速比i

　　N=V*60/1000*S

　　电机力矩计算：

　　负载重量M（kg），速度V（mm/s），加速时间T（S），摩擦系数δ，齿轮半径R

　　加速度a=v/t（m/s2）

　　齿排切向力F1=Mgδ+Ma

　　齿轮力矩F2=F1*R/1000

　　电机力矩F电机=F2/i

　　负载惯量计算

　　

 

 

　　w-工件及工作台重量（kgf）

　　R-齿轮分度圆半径（cm）;

　　折算到这边电机这边的惯量J电机=J/i2=WR2/gi2

　　举个简单的额例子;

　　负载重400KG，速度要求500mm/S，加速度2m/s2齿条3M，齿轮25，齿轮外径85，摩擦系数0.15，选型减速机和伺服电机的型号。

　　先看速度：

　　S=齿数*模数*3.14/0.9424763

　　=25*3*3.14/0.9424763=250mm

　　齿轮速度N1 =V*60/1000*S=500*60/1000*S

　　=500mm*60s/1000*0.250m=120rpm

　　电机需要转速为N=N1*i

　　齿排切向力

　　F1=Mgδ+Ma=400*10*0.15+400*2=1400

　　齿轮力矩

　　F2=F1*R/1000=1400n*47mm/1000=66nm

　　F电机=F2/i

　　惯量：

　　J电机=J/i2=WR2/gi2=400*0.0472/10*202=2.2*10-4 kgm2

　　暂时选20比减速机，则电机转速N=20*120=2400rpm

　　电机力矩：F电机=66/20=3.3nm

　　根据这个电机的参数 选择减速机用80法兰，20比的行星减速机。