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西门子进给伺服电机的特性及选型
发布时间: 2024-07-23 17:40 更新时间: 2024-11-05 08:00
伺服电动机不仅具有恒定输出转矩的特性,而且还具有非常强的过载能力。在机床选配伺服电动机时,要根据机床的设计性能指标,如进给轴的Zui高速度、加速度、主轴的功率和调速范围以及机床实际应用条件,伺服电动机选型的另一个主要依据是伺服电动机的工作制和定额。
进给伺服电动机特性
进给伺服电动机是机床轴位置改变的驱动部件,它的主要参数包括额定转距、额定转速、 额定惯量、径向受力及过载能力等。如图描述了某型号进给伺服电动机的基本特性。
1.惯量匹配
伺服电动机与丝杠的惯量是否匹配,将直接影响该坐标轴的加速度特性。如果电动机的惯量过小,尽管其转矩已经满足设计要求,但是机床坐标轴的加速度可能满足不了要求。如果丝杠和电动机转子不能做到惯量匹配,机床坐标轴的快速性就不能得到保证。对于用于模具加工的机床,就可能影响工件加工的尺寸精度和表面粗糙度。
一般情况下电动机惯量 1 J 与丝杠惯量 2 J 应满足以下关系: 1 J ≥ 2 J /3
2.伺服电动机的轴端受力
伺服电动机对其轴端的径向受力有严格的要求。在图 2-2 中描述了某型号伺服电动机对轴端径向受力的定义。图 中,F 为作用在电动机轴的 径向力;x为径向力作用在 轴向的距离;l为轴长度;
下图为该型号伺服电动机轴端径向受力的技术指标。可以看出,伺服电动机的工作速度越高,其轴端允许的径向受力越小。
3.伺服电动机过载能力
众所周知,伺服电动机具有很强的过载能力,有些甚至可达 300%的过载,但是伺服电动机的过载是有条件的,这个条件就是过载的时间限制。驱动器对于允许的过载输出电流及过载的时间都有严格的限制。在数控机床的设计时,应根据机床的设计指标选择匹配的伺服电动机,以避免伺服系统长期处于过载状态运行。
进给伺服电动机特性
进给伺服电动机是机床轴位置改变的驱动部件,它的主要参数包括额定转距、额定转速、 额定惯量、径向受力及过载能力等。如图描述了某型号进给伺服电动机的基本特性。
1.惯量匹配
伺服电动机与丝杠的惯量是否匹配,将直接影响该坐标轴的加速度特性。如果电动机的惯量过小,尽管其转矩已经满足设计要求,但是机床坐标轴的加速度可能满足不了要求。如果丝杠和电动机转子不能做到惯量匹配,机床坐标轴的快速性就不能得到保证。对于用于模具加工的机床,就可能影响工件加工的尺寸精度和表面粗糙度。
一般情况下电动机惯量 1 J 与丝杠惯量 2 J 应满足以下关系: 1 J ≥ 2 J /3
2.伺服电动机的轴端受力
伺服电动机对其轴端的径向受力有严格的要求。在图 2-2 中描述了某型号伺服电动机对轴端径向受力的定义。图 中,F 为作用在电动机轴的 径向力;x为径向力作用在 轴向的距离;l为轴长度;
下图为该型号伺服电动机轴端径向受力的技术指标。可以看出,伺服电动机的工作速度越高,其轴端允许的径向受力越小。
3.伺服电动机过载能力
众所周知,伺服电动机具有很强的过载能力,有些甚至可达 300%的过载,但是伺服电动机的过载是有条件的,这个条件就是过载的时间限制。驱动器对于允许的过载输出电流及过载的时间都有严格的限制。在数控机床的设计时,应根据机床的设计指标选择匹配的伺服电动机,以避免伺服系统长期处于过载状态运行。
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