伺服电机控制大型圆盘转动
1、 转盘直径2.5米,总质量大概2吨,轴承支撑转动;2、转盘中心连接一轴延伸到下端,套齿轮;3、伺服电机+40比减速,减速机轴套齿轮,带动转盘下齿轮,(齿轮与齿轮减速比4:1)联动转盘;4、转盘5秒内做一往复圆周运动。请问:电机多大比较适合;伺服控制定位要注意哪些问题。跪谢。
1、转动惯量因为你没有说转盘的形状,我按质量均匀分布转盘惯量计算
J=1/2Mr^2=0.5×2000×1.25×1.25=1560Kgm^2
2、“转盘5秒内做一往复圆周运动”,是往返1周:
1)匀加速、匀减速对称,电动机电动、发电功率相同,正转和反转相同,这样5秒的正反转1周可以看成
0.5周/1.25秒×4;
2)由于角位移θ、角加速度β、时间t的关系是:
1、转动惯量因为你没有说转盘的形状,我按质量均匀分布转盘惯量计算
J=1/2Mr^2=0.5×2000×1.25×1.25=1560Kgm^2
2、“转盘5秒内做一往复圆周运动”,是往返1周:
1)匀加速、匀减速对称,电动机电动、发电功率相同,正转和反转相同,这样5秒的正反转1周可以看成
0.5周/1.25秒×4;
2)由于角位移θ、角加速度β、时间t的关系是:
3)转矩T、角加速度β、转动惯量J的关系是:
4)所以拖动转盘的转矩T为
5)将θ=π、t=1.25秒、J=1560Kgm^2代入得
T=1560Kgm^2×2π/(1.25秒)^2
=6240Nm
3、拖动圆盘的功率
1) p=Tω
2)由于ω是由零到最大匀加速或匀减速运转的,所以电机的功率由零到最大再到零均匀变化;
3)最大角速度ω=βt=2θ/t=2π/1.25=5弧度/秒
4)所以拖动圆盘的最大功率Pm
Pm=Tω=6240Nm×5弧度/秒=31200w=31.2KW
4、如果系统的机械效率是1,那么电机运行的最大功率是31.2KW;
5、电机的功率基本定下来了,电机的额定转矩、额定转速,与系统机械转动比有关系:
1)如果电机直接拖动圆盘,那么电机的额定转矩T=6240Nm;
2)如果电机直接拖动圆盘,那么电机的速度是由零到最大变速运动:
最大速度=最大角速度ω=βt=2θ/t=2π/1.25=5弧度/秒=0.83转/秒=50转/min;
3)如果传动比是10,那么电机的额定转矩就是6240Nm÷10,最大转速是50转/min×10;
4)传动比由你设计,电机功率一定,最大功率是31.2KW,电机转速、额定转矩由传动比换算;
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