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OMRON 欧姆龙伺服电机的选定
发布时间:2022-09-06        浏览次数:330        返回列表
 
伺服电机的选定软件

 

 
 

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」

 

 

「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。

 

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

 

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。

 

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***适合的电机。

 

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。

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)

备有方便电机选定的「电机选定程序」。请务必使用。

请从欧姆龙的Industrial Web访问。

http://www.fa.omron.co.jp/

※ 进入I-Web成员目录。请登录后再使用。

伺服电机选定的流程图

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。

――

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。

动作模式的计算公式

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。

惯量的计算公式

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。

负载转矩的计算公式

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。

――

根据负载惯量及动作模式来计算加减速转矩。

加减速转矩的计算公式

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***大值(瞬时***大转矩)在电机的瞬时***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。

瞬时***大转矩、有效转矩的计算公式

说明

参见项目

根据每个动作区间的转矩计算再生能量

再生能量的计算请参见各商品的使用说明书。

确认编码器的脉冲数是否满足系统要求规格的分辨率。

定位的精度

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。

下表


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

请留有约20%的余量。*

瞬时***大转矩

瞬时***大转矩电机的瞬时***大转矩

请留有约20%的余量。*

电机的瞬时***大转矩,不是指电机单体的值,请使用与驱动器组合时的值。

***大旋转数

***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」。

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。

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***大响应频率及***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。

在垂直负荷及外力转矩作用下,请保留约30%的余量。

 

计算公式

 

动作模式的计算公式

三角形

 

梯形

 

速度梯度指定时的上升沿

 

速度梯度指定时的梯形模式

速度梯度指定时的三角形模式

旋转体时

   

惯量的计算公式

 

圆筒的惯量

偏心圆板的惯量(旋转中心偏移时的圆筒)

 

旋转棱柱的惯量

 

直线运动物体的惯量

 

将物体用滑轮提升时的惯量

 

 

用齿轮/齿条传动时的惯量

 

带配重时的惯量

 

用传送带运送物体时的惯量

 

 

工件处于被滚轴夹入状态时的惯量

 

换算到电机轴的负载惯量

 

 

负载转矩的计算公式

对外力的转矩

 

  

对摩擦力的转矩

 

在旋转体上施加外力时的转矩

 

对传送带上的物体施加外力时的转矩

 

用齿轮/齿条对物体施加外力时的转矩

 

使工件倾斜上升时的转矩

 

转换到电机轴的负载转矩

 

 

加减速转矩的计算公式


瞬时***大转矩、有效转矩的计算公式

 

定位的精度

 

直线运动物体的速度与电机的旋转数

 
 

计算举例

 

①机械系统的决定

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

 
 

②动作模式的决定

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)

 

③换算到电机轴负载惯量的计算

滚珠丝杠的惯量JB

  

  

负载的惯量JW

换算到电机轴负载惯量JL

 

④负载转矩的计算

对摩擦力的转矩Tw

 

 

换算到电机轴负载转矩TL

 

⑤旋转数的计算

转数N

  

  

 

⑥电机的初步选定[选自OMNUC U系列的初步选定举例]

定电机的转子惯量为负载的1/30*以上的电机

 

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

形R88M-U20030の定格トルクTM=0.637(Nm)より
TM=0.637(Nm)×0.8>TL=7.8×10−3(Nm)

此值因各系列而异,请加以注意。

 
 

⑦加减速转矩的计算

加减速转矩TA

  

  

 

⑧瞬时***大转矩、有效转矩的计算

必要的瞬时***大转矩为T1

 

 

 

 

有效转矩Trms为 

 

⑨讨论

负载惯量

[负载惯量JL=1.63×10-4(kgm2)]

[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(Nm)][电机的额定转矩0.637(Nm)×0.8]

条件满足

瞬时***大转矩

[瞬时***大转矩T1=0.173(Nm)] [电机的瞬时***大转矩1.91(Nm)×0.8]

条件满足

***大转数

[必要的***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

 

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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