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可用电脑进行伺服电机选定的
| 选定的电机(Motor Selection Programmer)选定程序for Windows版」 |
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| 「伺服电机的选定中,由于计算复杂而比较困难」,您是否一直苦恼于此? |
| 手工计算的方法,虽然在1314~1320页有「计算公式」,在1321~1322页有「计算举例」, |
| 但如果使用本软件,任何人都可以简单地进行电机的选定。 |
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| 使用电机的机械系统的结构要按照标准进行准备。 |
| 标准机械组合举例:滚珠丝杆、齿条及齿轮、台车等 |
| 或者,还有将机械要素分别逐个组合的方法。 |
| 机械要素举例:减速机、齿轮、传送带、辊轴、直接作用负荷、偏心圆板负荷、外力等 |
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| 可以容易地完成动作模式的设定。 |
| 此外,在选择电机后,可以用图形显示旋转数及转矩。 |
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| 因为伺服电机/驱动器的机型数据是作为数据库编入的、 |
| 因此不是仅输出每个机型的数据,而是可以自动地选定出最适合的电机。 |
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| 可自动地显示出可与选定的电机组合的驱动器一览、 |
| 并可自动地进行驱动器的再生能力的判定。 |
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| OS :Microsoft Windows 98/2000/XP 日语版 |
| 处理器 :486DX/66MHz以上(推荐Pentium处理器) |
| 内存 :16MB以上(推荐32MB以上) |
| 硬盘 :安装时,需要有10MB以上的未使用空间 |
| 显示器 :可使用分辨率为640×480以上的设备(推荐800×600以上) |
| 碟片装置 :CD-ROM驱动器(仅安装时需要) |
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备有方便电机选定的「电机选定程序」。请务必使用。 |
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请从欧姆龙的Industrial Web访问。 |
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http://www.fa.omron.co.jp/ |
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※ 进入I-Web成员目录。请登录后再使用。 |
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伺服电机选定的流程图 |
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| 说明 |
参见项目 |
- 决定所有由伺服电机的旋转带动的部分的尺寸、质量、摩擦系数及外力等。
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- 决定控制对象部分的动作模式(时间与速度的关系)。
- 将控制对象的动作模式换算为电机轴上的动作形式。
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- 对于所有由伺服电机的旋转带动的部分,为了能够进行惯量的计算,要将机械系统按要素进行分解。
- 对各要素进行惯量计算、计算换算到电机轴的全负载惯量。
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- 摩擦转矩的计算
对于各要素,如有必要,可计算摩擦力、并换算为电机轴上的摩擦转矩。
- 外力转矩的计算
对于各要素,如有必要,可计算外力、并换算为电机轴上的外力转矩。
- 计算换算到电机轴的全负载转矩。
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- 根据换算到电机轴的负载惯量、摩擦转矩、外力转矩及旋转数进行电机的初步选定。
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―― |
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- 根据摩擦转矩、外力转矩及加减速转矩来计算动作模式的各区间的必要转矩。
- 确认每个动作区间的转矩最大值(瞬时最大转矩)在电机的瞬时最大转矩以下
- 根据动作区间的转矩计算有效转矩,并确认其在电机的额定转矩以下。
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| 说明 |
参见项目 |
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- 确认计算结果和初步选定的电机的规格是否相符。
与规格不相符时,变更临时选定的电机后,再次计算。
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| 特性检查项目 |
检查内容 |
负载惯量 |
负载惯量电机的旋转惯量×适合的惯量比 |
有效转矩 |
有效转矩电机的额定转矩
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瞬时最大转矩 |
瞬时最大转矩电机的瞬时最大转矩
- 请留有约20%的余量。*
- 电机的瞬时最大转矩,不是指电机单体的值,请使用与驱动器组合时的值。
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最大旋转数 |
最大转数电机的额定转数
- 请尽量使之与电机的额定转数接近。这样电机的使用效率会提高。
- 计算公式请参见「直线运动体的速度与电机的旋转数」。
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再生能量 |
再生能量驱动器的再生吸收能
- 再生能大的情况下,请连接再生吸收电阻,并提高驱动器的吸收能力。
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编码器的分辨率 |
编码器的分辨率要满足系统的要求规格。 |
定位器特性 |
确认脉冲频率未超过定位器的最大响应频率及最大指令频率。 |
使用环境 |
使用环境温度・湿度,使用环境大气及振动冲击等项,要满足商品的规格要求。 |
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| 在垂直负荷及外力转矩作用下,请保留约30%的余量。 |
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| 计算公式 |
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| 动作模式的计算公式 |
三角形 |
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最高速度 
加减速时间
移动距离  |
梯形 |
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最高速度
加减速时间 
全部移动时间 
恒速部分的移动时间 
全部移动距离 
加减速部分的移动距离 
恒速部分的移动距离  |
速度梯度指定时
的上升沿 |
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上升时间 
在上升时间内移动的距离
上升后的速度  |
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速度梯度指定时
的梯形模式 |
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形成梯形动作模式的条件
最高速度
上升沿时间
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速度梯度指定时
的三角形模式 |
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形成三角形动作模式的条件
最高速度
上升沿时间
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旋转体时 |
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如下所示,进行单位的转换
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| 惯量的计算公式 |
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圆筒的惯量 |
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偏心圆板的惯量(旋转中心偏移时的圆筒) |
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旋转棱柱的惯量 |
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直线运动物体的惯量 |
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将物体用滑轮提升时的惯量 |
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用齿轮/齿条传动时的惯量 |
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带配重时的惯量 |
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用传送带运送物体时的惯量 |
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工件处于被滚轴夹入状态时的惯量 |
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换算到电机轴的负载惯量 |
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| 负载转矩的计算公式 |
对外力的转矩 |
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对摩擦力的转矩 |
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在旋转体上施加外力时的转矩 |
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对传送带上的物体施加外力时的转矩 |
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用齿轮/齿条对物体施加外力时的转矩 |
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使工件倾斜上升
时的转矩 |
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转换到电机轴
的负载转矩 |
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| 加减速转矩的计算公式 |
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加减速转矩(TA)

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| 瞬时最大转矩、有效转矩的计算公式 |
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瞬时最大转矩(T1)
有效转矩(Trms)
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| 定位的精度 |
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定位精度(AP)
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| 直线运动物体的速度与电机的旋转数 |
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电机转数

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| 计算举例 |
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| ①机械系统的决定 |
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- 负载质量M=5(kg)
- 滚珠丝杠节距P=10(mm)
- 滚珠丝杠直径D=20(mm)
- 滚珠丝杠质量MB=3(kg)
- 滚珠丝杠摩擦系数
μ
=0.1
- 因无减速器,所以G=1、η=1
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| ②动作模式的决定 |
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- 单一变化
- 负载移动速度V=300(mm/s)
- 行程L=360(mm)
- 行程时间tS=1.4(s)
- 加减速时间tA=0.2(s)
- 定位精度AP=0.01(mm)
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| ③换算到电机轴负载惯量的计算 |
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滚珠丝杠的惯量JB |
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负载的惯量JW |
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换算到电机轴负载惯量JL |
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| ④负载转矩的计算 |
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| ⑤旋转数的计算 |
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转数N |
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| ⑥电机的初步选定[选自OMNUC U系列的初步选定举例] |
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| 定电机的转子惯量为负载的1/30*以上的电机 |
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选定电机的额定转矩×0.8比换算到电机轴负载转矩大的电机 |
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| 此值因各系列而异,请加以注意。 |
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| ⑦加减速转矩的计算 |
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加减速转矩TA |
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| ⑧瞬时最大转矩、有效转矩的计算 |
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必要的瞬时最大转矩为T1
有效转矩Trms为 |
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| ⑨讨论 |
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负载惯量 |
[负载惯量JL=1.63×10-4(kg・m2)]
[电机的转子惯量JM=1.23×10-5]×[适用的惯量比=30] |
条件满足 |
有效转矩 |
[有效转矩Trms=0.0828(N・m)][电机的额定转矩0.637(N・m)×0.8] |
条件满足 |
瞬时最大转矩 |
[瞬时最大转矩T1=0.173(N・m)] [电机的瞬时最大转矩1.91(N・m)×0.8] |
条件满足 |
最大转数 |
[必要的最大转数N=1800(r/min)] [电机的额定转数3000(r/min)] |
条件满足 |
编码器分辨率 |
在设定定位器的倍增值时所要求的编码器分辨率为
U系列的编码器规格为2048(脉冲/转),经编码器分频比设定至1000(脉冲/转)的情况下使用。 |
条件满足 |
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| 本例中,省略了再生能量、使用环境、定位器特性的讨论。 |
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