1、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=1/2Mr2=0.520001.251.25=1560Kgm22、“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
2、可以看成0.5 周/1.25 秒4;2)由于角位移 、角加速度 、时间 t 的关系是:3)转矩 T、角加速度 、转动惯量 J 的关系是:T=J4)所以拖动转盘的转矩 T 为5)将 =、 t=1.25 秒、J=1560Kgm2 代入得T=1560Kgm22/(1.25 秒)2=6240Nm3、拖动圆盘的功率1) p=T2)由于 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 =t=2/t=2/1.25=5 弧度/秒4)所以拖动圆盘的最大功率 PmPm=T=6240Nm5 弧度/秒=31200w=31.2KW4、如果系统的机械效率是 1,那么电机运行的最大
3、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 =t=2/t=2/1.25=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 6240Nm10,最大转速是 50转/min10;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;1、拖动转盘的转矩 T 为1) 为往返一个角位移的 1/2:例如往返一周,=;例
4、如往返半周,=/22)t 为往返一个角位移所需要的时间的 1/4:例如往返一周 5 秒,则 t=5/4 秒=1.25 秒;例如往返一周 10 秒,则 t=10/4 秒=2.5 秒;3)J 为圆盘转动惯量,可根据其几何形状套用不同的公式计算之;2、这个公式是把圆盘往返一个运动周期的运动分成正转加速、正传减速、反转加速、反转减速 4 个完全对称的分段运动,认为它们具有相同大小的转矩T、相同大小的角加速度 、相等的时间 t3、转矩 T 确定,最大转速 转矩 T=电机的最大功率;其中最大转速 =t=2/t4、如果传动效率是 1,可认为直接拖动圆盘的功率=电机不同传动比时的功率5、计算结果可以根据系统传动方式及其损耗对计算结果进行修正:6、传动比只是改变了动力转矩和动力的角速度,不改变动力的功率,这就是杠杆原理;7、电机的额定转矩、额定转速与传动比有关,其乘积额定功率不变;例如电机直接拖动额定转速是 50 转/分,你可以选择传动比 60,电机额定速度是5060=3000 转/分;这时电机的额定转矩 6240Nm60=104Nm,而电机的额定功率还是 31.2KW 不变;对你的系统一点儿建议:1、建议你的系统采用:PLC+位置开关+变频器2、正反转加减速由变频器完成;3、正反转往复运动控制由位置触点开关+PLC 来完成;4、这样系统非常简单明了安全可靠,运行调试十分方便!