伺服电机选型及负载转矩计算；惯量转矩计算；机械制造商在选购电机时担心切削力不够，往往选择较；一、进给驱动伺服电机的选择；1.原则上应该根据负载条件来选择伺服电机；推荐对伺服电机惯量Jm和负载惯量Jl之间的关系如；Jl&5×Jm；1、负载转矩的计算；负载转矩的计算方法加到伺服电机轴上的负载转矩计算；通常，折算到伺服电机轴上的负载转矩可由下列公式计；Tl=
伺服电机选型及负载转矩计算
惯量转矩计算
机械制造商在选购电机时担心切削力不够，往往选择较大规格的马达，这不但会增加机床的制造成本，而且使之体积增大，结构布局不够紧凑。本文以实例应用阐明了如何选择最佳规格电机的方法，以控制制造成本。
一、进给驱动伺服电机的选择
1.原则上应该根据负载条件来选择伺服电机。在电机轴上所有的负载有两种，即阻尼转矩和惯量负载。这两种负载都要正确地计算，其值应满足下列条件:
1)当机床作空载运行时，在整个速度范围内，加在伺服电机轴上的负载转矩应在电机连续额定转矩范围内，即应在转矩速度特性曲线的连续工作区。
2)最大负载转矩，加载周期以及过载时间都在提供的特性曲线的准许范围以内。
3)电机在加速/减速过程中的转矩应在加减速区(或间断工作区)之内。
4)对要求频繁起，制动以及周期性变化的负载，必须检查它的在一个周期中的转矩均方根值。并应小于电机的连续额定转矩。
5)加在电机轴上的负载惯量大小对电机的灵敏度和整个伺服系统的精度将产生影响。通常，当负载小于电机转子惯量时，上述影响不大。但当负载惯量达到甚至超过转子惯量的5倍时，会使灵敏度和响应时间受到很大的影响。甚至会使伺服放大器不能在正常调节范围内工作。所以对这类惯量应避免使用。
推荐对伺服电机惯量Jm和负载惯量Jl之间的关系如下:
1、负载转矩的计算
负载转矩的计算方法加到伺服电机轴上的负载转矩计算公式，因机械而异。但不论何种机械，都应计算出折算到电机轴上的负载转矩。
通常，折算到伺服电机轴上的负载转矩可由下列公式计算:
Tl=(F*L/2πμ)+T0
式中:Tl折算到电机轴上的负载转矩(N.M)；
F：轴向移动工作台时所需要的力；
L：电机轴每转的机械位移量(M)；
To：滚珠丝杠螺母，轴承部分摩擦转矩折算到伺服电机轴上的值(N.M)；
Μ：驱动系统的效率
F：取决于工作台的重量，摩擦系数，水平或垂直方向的切削力，是否使用了平衡块(用在垂
无切削时: F=μ*(W+fg)，切削时: F=Fc+μ*(W+fg+Fcf)。
W：滑块的重量(工作台与工件)Kg；
Μ：摩擦系数；
Fc：切削力的反作用力；
Fg：用镶条固紧力；
Fcf：由于切削力靠在滑块表面作用在工作台上的力(kg)即工作台压向导轨的正向压力。
计算转矩时下列几点应特别注意：
(a)由于镶条产生的摩擦转矩必须充分地考虑。通常，仅仅从滑块的重量和摩擦系数来计算的转矩很小的。请特别注意由于镶条加紧以及滑块表面的精度误差所产生的力矩。
(b)由于轴承，螺母的预加载，以及丝杠的预紧力滚珠接触面的摩擦等所产生的转矩均不能忽略。尤其是小型轻重量的设备。这样的转矩回应影响整个转矩。所以要特别注意。
(c)切削力的反作用力会使工作台的摩擦增加，以此承受切削反作用力的点与承受驱动力的点通常是分离的。如图所示，在承受大的切削反作用力的瞬间，滑块表面的负载也增加。当计算切削期间的转矩时，由于这一载荷而引起的摩擦转矩的增加应给予考虑。
(d)摩擦转矩受进给速率的影响很大，必须研究测量因速度工作台支撑物(滑块，滚珠，压力)，滑块表面材料及润滑条件的改变而引起的摩擦的变化。已得出正确的数值。
(e)通常，即使在同一台的机械上，随调整条件，周围温度，或润滑条件等因素而变化。当计算负载转矩时，请尽量借助测量同种机械上而积累的参数，来得到正确的数据。
2.负载惯量的计算。
由电机驱动的所有运动部件，无论旋转运动的部件，还是直线运动的部件，都成为电机的负载惯量。电机轴上的负载总惯量可以通过计算各个被驱动的部件的惯量，并按一定的规律将其相加得到。
1)圆柱体惯量 如滚珠丝杠，齿轮等围绕其中心轴旋转时的惯量可按下面公式计算:
J=(πγ/32)*D4L(kg cm2)
如机构为钢材，则可按下面公式计算:
J=(0.78*10-6)*D4L(kg cm2)
式中: γ材料的密度(kg/cm2)
D圆柱体的直经(cm)
L圆柱体的长度(cm)
2)轴向移动物体的惯量工件，工作台等轴向移动物体的惯量，可由下面公式得出:
J=W*(L/2π)2 (kg cm2)
式中: W直线移动物体的重量(kg)
L电机每转在直线方向
移动的距离(cm)
3)圆柱体围绕中心运动时的惯量如图所示:
圆柱体围绕中心运动时的惯量
属于这种情况的例子:如大直经的齿轮，为了减少惯量，往往在圆盘上挖出分布均匀的孔这时的惯量可以这样计算:
J=Jo+W*R2(kg cm2)
式中:Jo为圆柱体围绕其中心线旋转时的惯量(kgcm2)
W圆柱体的重量(kg)
R旋转半径(cm)
4)相对电机轴机械变速的惯量计算将上图所示的负载惯量Jo折算到电机轴上的计算方法如下:
J=(N1/N2)2Jo
式中:N1 N2为齿轮的齿数
3.电机加速或减速时的转矩
电机加速或减速时的转矩
1)按线性加减速时加速转矩计算如下:
Ta=(2πVm/60*104) *1/ta(Jm+JL)(1-e-ks。ta)
Vr=Vm{1-1/ta.ks(1-e-ksta)
Ta加速转矩(N.M)
Vm快速移动时的电机转速(r/min)
Ta加速时间(sec)
Jm电机惯量(N.m.s2)
JL负载惯量(N.m.s2)
Vr加速转矩开始减少的点
Ks伺服系统位置环增益(sec-1)
电机按指数曲线加速时的加速转矩曲线
此时，速度为零的转矩To可由下面公式给出:
To==(2πVm/60*104) *1/te(Jm+JL)
Te指数曲线加减速时间常数
2)当输入阶段性速度指令时。
这时的加速转矩Ta相当于To，可由下面公式求得(ts=ks)，
Ta==(2πVm/60*104)*1/ts(Jm+JL)。
3.工作机械频繁启动，制动时所需转矩。
当工作机械作频繁启动，制动时，必须检查电机是否过热，为此需计算在一个周期内电机转矩的均方根值，并且应使此均方根值小于电机的连续转矩。
电机的均方根值:
Trms=√[(Ta+Tf)2t1+Tf2t2+(Ta-Tf)2t1+To2t3]/T周
式中: Ta加速转矩(N.M)
Tf摩擦转矩(N.M)
To在停止期间的转矩(N。M)
t1t2t3t周 所知的时间。
t1t2t3t周 所知的时间示意图
4.负载周期性变化的转矩计算
也需要计算出一个周期中的转矩均方根值Trms。且该值小于额定转矩。这样电机才不会过热，正常工作。
负载惯量与电机的响应和快速移动ACC/DEC时间息息相关。带大惯量负载时，当速度指令变化时，电机需较长的时间才能到达这一速度，当二轴同步插补进行圆弧高速切削时大惯量的负载产生的误差会比小惯量的大一些。
通常，当负载惯量小于电机惯量时上述提及的问题一般不会发生。如果高于5倍马达转子惯量，一般伺服会出现不良反应，像高速激光切割机床，在设计时就要考虑负载惯量低于电机转子惯量。
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伺服电机规格选用步骤
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伺服电机规格选用步骤
选用伺服电机规格时，依下列步骤进行。 　　
　　(1)明确负载机构的运动条件要求，即加／减速的快慢、运动速度、机构的重量、机构的运动方式等。 　　(2)依据运行条件要求选用合适的负载惯最计算公式，计算出机构的负载惯量。 　　(3)依据负载惯量与电机惯量选出适当的假选定电机规格。 　　(4)结合初选的电机惯量与负载惯量，计算出加速转矩及减速转矩。 　　(5)依据负载重量、配置方式、摩擦系数、运行效率计算出负载转矩。 　　(6)初选电机的最大输出转矩必须大于加速转矩加负载转矩；如果不符合条件，必须选用其他型号计算验证直至符合要求。 　　(7)依据负载转矩、加速转矩、减速转矩及保持转矩，计算出连续瞬时转矩。 　　(8)初选电机的额定转矩必须大于连续瞬时转矩，如果不符合条件，必须选用其他型号计算验证直至符合要求。 　　(9)完成选定。
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一台泵按厂家的配置轴功率非常小，电机工作是工作0.5秒停0.5秒；0.5秒内排量300ML水，电机转速1500转，减速比5:1,转子泵参数见下表，厂家提供的参数，泵的转矩直径是22MM，最大扭矩是9NM，我们使用了2.0KW的伺服电机，居然每次都报过载，如果尝试每次排水数量降低到100ML就OK了；不知道问题出在哪？&&根据泵的参数如何计算伺服电机的额定功率呢？？？
最远是多远
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阀门开多大？先通水不通果粒试试
二十岁到三十岁这段时间，是人生中艰苦的一段岁月——承担着渐长
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你不是有减速机么？850瓦安川5.39n.m，应该可以了
佛山鼎杨科技有限公司承接各种机床(非标设备)的电路维修，大修，改造，数控车床Y轴动力头、上下料机械手电气设计，数控系统增M代码
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引用引用楼主matlac于 14:05发表的 泵需要多大的伺服电机功率和转矩呢？ :一台泵按厂家的配置轴功率非常小，电机工作是工作0.5秒停0.5秒；0.5秒内排量300ML水，电机转速1500转，减速比5:1,转子泵参数见下表，厂家提供的参数，泵的转矩直径是22MM，最大扭矩是9NM，我们使用了2.0KW的伺服电机，居然每次都报过载，如果尝试每次排水数量降低到100ML就OK了；不知道问题出在哪？&&根据泵的参数如何计算伺服电机的额定功率呢？？？感覺您的電機容量算小了,您的減速機比值是1:5還是5:1算出的容量不同力拒不同.我看到的資料軸容量為最大為3KW給您參考
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这是典型的伺服依赖症
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带个泵不需用伺服电机，一般电机就可，只要扭矩指标、转速转速、卫生指标符合要求就行。
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计算伺服电机负载转矩
作者：huoche
关键词：计算伺服电机负载转矩
讯：在选购伺服电机时担心切削力不够，往往选择较大规格的马达，这不但会增加机床的制造成本，而且使之体积增大，结构布局不够紧凑。原则上应该根据负载条件来选择伺服电机，在电机轴上所有的负载有两种，即阻尼转矩和惯量负载。这两种负载都要正确地计算，其值应满足下列条件:1、当机床作空载运行时，在整个速度范围内，加在伺服电机轴上的负载转矩应在电机连续额定转矩范围内，即应在转矩速度特性曲线的连续工作区。2、最大负载转矩，加载周期以及过载时间都在提供的特性曲线的准许范围以内。3、伺服电机在加速/减速过程中的转矩应在加减速区（或间断工作区）之内。4、对要求频繁起，制动以及周期性变化的负载，必须检查它的在一个周期中的转矩均方根值。并应小于电机的连续额定转矩。5、加在伺服电机轴上的负载惯量大小对电机的灵敏度和整个伺服系统的精度将产生影响。通常，当负载小于电机转子惯量时，上述影响不大。
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