200KG水平移動(dòng) 導(dǎo)軌 絲桿 伺服電機(jī)選型

果園大叔

導(dǎo)軌絲桿移動(dòng)平臺(tái)，絲桿直徑32，導(dǎo)程10。150kg物體+50kg平臺(tái)重量，水平移動(dòng)，移動(dòng)距離1200，要求速度最低120mm/s，750W三菱hg-kr73伺服電機(jī)夠用不，需不需要加行星減速機(jī)，新人不太會(huì)計(jì)算，還忘大佬解答。

張慧軍zhj

網(wǎng)上找個(gè)計(jì)算軟件就能算出來。
根據(jù)慣量公式，自己也能算出來

張慧軍zhj

這種載荷規(guī)模的，我用過90W的步進(jìn)電機(jī)，根據(jù)加減速需求，選過減速機(jī)。

277741987

  算算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就知道了。以我的經(jīng)驗(yàn)，不加減速機(jī)，你這個(gè)速度剎不住車。

LiNing_jrjub

277741987 發(fā)表于 2023-3-10 14:05
算算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就知道了。以我的經(jīng)驗(yàn)，不加減速機(jī)，你這個(gè)速度剎不住車。

請(qǐng)教大佬，為啥會(huì)剎不住車？
啟動(dòng)加速度和停止加速度相同的情況下，扭矩能滿足加速要求，就能滿足減速要求

siterkiso

wrn

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2023-3-10 15:29
請(qǐng)教大佬，為啥會(huì)剎不住車？
啟動(dòng)加速度和停止加速度相同的情況下，扭矩能滿足加速要求，就能滿足減速要 ...

作者：qxm
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來源：知乎
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為什么會(huì)有慣量比的這個(gè)問題？它對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)帶來什么樣的影響？這就要從關(guān)于“傳動(dòng)剛性”的問題說起。當(dāng)運(yùn)動(dòng)控制傳動(dòng)鏈剛性不佳時(shí)，在驅(qū)動(dòng)側(cè)(電機(jī)側(cè))與被驅(qū)動(dòng)側(cè)(負(fù)載側(cè))之間會(huì)產(chǎn)生“間隙”和“彈性”效應(yīng)，電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力傳輸?shù)截?fù)載上有遲滯現(xiàn)象，并且在兩側(cè)之間會(huì)有一定的相對(duì)位移。在系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整的過程中，電機(jī)需要輸出扭矩，驅(qū)動(dòng)負(fù)載的加減速運(yùn)動(dòng)，但由于電機(jī)側(cè)與負(fù)載側(cè)所受到的作用力的不同步，造成相互之間有一定速度差，同時(shí)由于雙方之間有相對(duì)位移空間，于是驅(qū)動(dòng)側(cè)與被驅(qū)動(dòng)側(cè)會(huì)產(chǎn)生“彈性碰撞”。而受到這樣的“彈性碰撞”的影響，驅(qū)動(dòng)與負(fù)載兩側(cè)會(huì)受到大小相同而方向相反的“碰撞力”的影響并改變運(yùn)動(dòng)速度，同時(shí)改變雙方相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向，然后在間隙空間的另一側(cè)再次“碰撞”。周而復(fù)始，電機(jī)側(cè)與負(fù)載側(cè)在動(dòng)態(tài)加減速運(yùn)行時(shí)，不斷進(jìn)行著“彈性碰撞”。這些“碰撞”會(huì)給電機(jī)的運(yùn)行速度和位置帶來“偏差擾動(dòng)”，同時(shí)這些偏差會(huì)通過電機(jī)編碼器實(shí)時(shí)反饋給運(yùn)控系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)“本能”地對(duì)這些由于碰撞產(chǎn)生的“偏差擾動(dòng)”進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。之所以說是“擾動(dòng)”，是因?yàn)檫@些偏差本身并不是真實(shí)的負(fù)載位置和速度誤差，而是由于上述頻繁的“碰撞”改變了電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)而產(chǎn)生的“額外”的誤差。前面說的“彈性碰撞”這個(gè)詞，是不是好熟悉的樣子？對(duì)哦，在中學(xué)物理有教過彈性碰撞的幾個(gè)定律的，什么動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律啥的......不過呢，這些定量的運(yùn)算和分析，咱在這就不用費(fèi)那個(gè)勁燒腦了，直接說最關(guān)鍵的定性結(jié)論吧。在彈性碰撞過程中，如果物體質(zhì)量(慣性)越大，其碰撞后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)叫。�反之質(zhì)量越小，碰撞帶來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)酱�。換言之，物體質(zhì)量(慣性)越大，在碰撞中更容易保持接近原有運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于運(yùn)控應(yīng)用而言，如果系統(tǒng)慣量比大，就意味著電機(jī)慣量較小，那么在非剛性的彈性傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)加減速運(yùn)動(dòng)過程中，由于間隙和彈性效應(yīng)產(chǎn)生的電機(jī)側(cè)與負(fù)載側(cè)的“彈性碰撞”，會(huì)對(duì)慣量較小的電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生較大的“擾動(dòng)”，這就直接增加了系統(tǒng)控制調(diào)整的難度，輕則影響控制精度，嚴(yán)重的可能造成電機(jī)的抖動(dòng)甚至系統(tǒng)的振動(dòng)和崩潰。在這種情況下，我們通常的做法，就是降低運(yùn)控系統(tǒng)的頻率響應(yīng)值(增益)，而此時(shí)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能自然也就隨之下降了。

反過來，較小的慣量比，意味著相對(duì)較高的電機(jī)慣量，在上述的“碰撞”過程中，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受到的“擾動(dòng)”也就相應(yīng)的小了，這樣運(yùn)控系統(tǒng)控制調(diào)整的難度就降低了，更容易讓電機(jī)和系統(tǒng)達(dá)到比較穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，自然也就能夠較好的確保其控制精度。

所以，慣量比的問題本質(zhì)上是由于動(dòng)力源與負(fù)載之間的非剛性傳動(dòng)連接而帶來的，它其實(shí)是關(guān)于在運(yùn)動(dòng)過程中“以誰為主”的問題。

如果選擇使用較大的慣量比，那么意味著電機(jī)驅(qū)動(dòng)力將更多的作用在自身的運(yùn)動(dòng)上，而受到相對(duì)較小的負(fù)載擾動(dòng)，而系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更多的以電機(jī)為主。從對(duì)系統(tǒng)把控力度方面看，這當(dāng)然是我們更希望的。

那么是不是說，在剛性傳動(dòng)系統(tǒng)中，就沒有慣量比的問題了呢？

這個(gè)問題比較復(fù)雜，因?yàn)槭聦?shí)上并不存在絕對(duì)的剛性傳動(dòng)，只要驅(qū)動(dòng)力和加速度足夠大，任何傳動(dòng)連接都是“軟”的。

不過，有一點(diǎn)是肯定的，如果系統(tǒng)傳動(dòng)剛性越大，就能夠使用更大的慣量比匹配。比如我們談到“直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)”。

劉火火

素箋淡墨

你這速度加個(gè)三倍減速機(jī)都能滿足。

zjhcnsod

忘大佬，大佬忘