伺服选型流程课件

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,*,課程大綱,伺服選用,伺服使用,故障排除,伺服選用流程,伺服選定,注意事項,伺服選定,計算,伺服接線,參數調整,異常處理,回生計算,課程大綱伺服選用伺服使用故障排除伺服選用流程伺服選定伺服選定,1,選用何種馬達,1、性能要求：定位、定速、定扭力,2、速度要求：高速、低速,3、定位要求,4、尺寸,5、價格,選用何種馬達1、性能要求：定位、定速、定扭力,2,馬達選用的規格,1、馬達容量（W）,2、馬達額定轉速（rpm）,3、額定扭矩及最大扭矩（,N m,）,4、轉子慣量（,kg,）,5、是否需要煞車（制動器）,6、體積、重量、尺寸,如何選定伺服馬達（13）,馬達選用考慮因素,1、負載機構,2、動作模式,3、負載速度,4、定位精度,5、使用環境,馬達選用的規格 如何選定伺服馬達（13）馬達選用考慮因,3,如何選定伺服馬達（23）,減速機構的影響,1、回轉速度：N,M,=Nt R,2、扭力：T,L,=T,（1R）,3、慣量,（,GD,）,：GD,L,=GD,L,（1R）,如何選定伺服馬達（23）減速機構的影響,4,1、負載扭力,加速扭力馬達最大扭力,連續實效負載扭力馬達額定扭力,消耗回生電力驅動器內回生容量,負載扭力馬達額定扭力,2、負載慣性矩35倍馬達轉子慣性矩,3、最大移動速度馬達最大轉速,4、負載率在85以下,5、馬達的扭矩特性,如何選定伺服馬達（33）,1、負載扭力 如何選定伺服馬達（33）,5,AC伺服馬達的選用流程（12）,伺服機構的確認,（含減速比）,製作運轉曲線（速度曲線）,計算回轉速度,計算負載慣量（GD,L,）,計算負載扭力（T,L,）,選擇伺服馬達,負載慣量,（GD,L,）是否低於馬達轉子慣量,的35倍,1、增加減速機構,2、降低瞬間負載慣量,（GD,L,）,3、更改為容量更大的,馬達,4、變更運轉曲線（速度,曲線）,YES,NO,AC伺服馬達的選用流程（12）伺服機構的確認製作運轉曲線（,6,計算加減速扭力（TaTd）,加速扭力（Ta）與,負載扭力（T,L,）合計在瞬間最大扭,力（Tmax）以下,YES,NO,AC伺服馬達的選用流程（22）,計算實效負載扭力（Trms）,實效負載扭力（Trms）,在額定扭力（T,M,）以下,YES,NO,決定使用馬達,計算加減速扭力（TaTd）加速扭力（Ta）與YESNOAC,7,機械傳動方式,1、滾珠螺桿傳動,2、齒條及小齒輪傳動,應用場合：短距離移動，高精度,齒條,小齒輪,應用場合：較長距離移動,機械傳動方式1、滾珠螺桿傳動2、齒條及小齒輪傳動應用場合,8,機械傳動方式,3、時規皮帶傳動,時規齒輪,時規皮帶,齒,應用場合：大型搬運及精密機械,4、鏈條傳動,應用場合：長距離及高速位移,機械傳動方式3、時規皮帶傳動時規齒輪時規皮帶齒應用場合：,9,機械傳動方式,5、滾輪送料傳動,送料滾輪直徑,送料滾輪,應用場合：衝床機械定尺寸送料及切割機,6、台車傳動,機械傳動方式5、滾輪送料傳動送料滾輪直徑送料滾輪應用場合,10,運動方向,2、水平運動,1、旋轉運動,3、垂直運動,通常應用於分度盤,通常應用於滾珠螺、齒輪、皮帶、鏈條傳動元件,通常應用於機械升降軸、機械手臂上下軸,運動方向2、水平運動1、旋轉運動3、垂直運動通常應用於分,11,伺服馬達容量計算步驟及公式,V,速度線,T,P,T,L,Ts,t,a,t,c,t,d,t,m,t,cy,扭力線,1、繪製速度曲線圖,伺服馬達容量計算步驟及公式V 速度線TPTLTstat,12,伺服馬達容量計算步驟及公式,2、計算回轉速度,A、負載端回轉速度（,N,）,N=,依據機械構成而變化,B、馬達端回轉速度（N,M,）,N,M,=NR,3、計算負載扭力（,T,L,）,T,L,依據機械構成而變化,4、計算負載慣量（,J,L,）,J,L,依據機械構成而變化,伺服馬達容量計算步驟及公式2、計算回轉速度,13,伺服馬達容量計算步驟及公式,5、計算負載運行能量（,P,o,）,P,o,60,2,N,M,T,L,6、計算負載啟動能量（,P,a,）,P,a,（,N,M,）,60,2,t,a,J,L,7、選定伺服馬達條件,負載扭力,（,T,L,）,馬達額定扭力,P,a,P,o,1.52倍馬達額定輸出功率,N,M,馬達最大轉速,負載慣量（J,L,）35倍馬達轉子慣量,伺服馬達容量計算步驟及公式5、計算負載運行能量（Po）6,14,伺服馬達容量計算步驟及公式,8、檢查所選定的伺服馬達,A、啟動扭力檢查（T,P,）,T,P,T,L,啟動扭力（T,P,）瞬間最大扭力,B、停止扭力檢查（T,S,）,T,s,T,L,停止扭力（T,S,）瞬間最大扭力,60 t,a,2,N,M,（J,M,J,L,）,60 t,d,2,N,M,（J,M,J,L,）,伺服馬達容量計算步驟及公式8、檢查所選定的伺服馬達60,15,伺服馬達容量計算步驟及公式,C、實效扭力檢查（T,rms,）,T,rms,實效扭力（T,rms,）額定扭力,t,cy,T,P,t,a,T,L,t,c,T,s,t,d,伺服馬達容量計算步驟及公式C、實效扭力檢查（Trms）t,16,伺服馬達容量計算相關公式,1、移動量,（m）,=,V,60,t,a,2t,c,t,d,2,當 t,a,t,d,=（t,m,t,a,）,V,60,2、馬達軸回轉速度N,M,（r/min）,N,M,=,N,R,60（T,PM,T,L,）,2,N,M,（J,M,J,L,）,3、最小啟動時間t,am,（s）,t,am,=,60（T,PM,T,L,）,2,N,M,（J,M,J,L,）,4、最小制動時間t,dm,（s）,t,dm,=,伺服馬達容量計算相關公式1、移動量（m）=,17,負載扭力及負載慣量計算公式,1、回轉體,A、負載扭力T,L,（,N m,）,T,L,R ,T,B、負載慣量J,L,（,）,實心圓柱,空心圓柱,L（m）,D（m）,L（m）,D,0,（m）,D,1,（m）,（以馬達軸換算回轉運動部份的慣量）,減速機入力側的回轉運動部份,L D,（,實心圓柱,）,32,J,K,L（D,0,D,1,）,（,空心圓柱,）,32,減速機出力側的回轉運動部份,J,L1,R,J,K,J,L,J,K,J,L1,1/R,N,J,K,M,K,D,8,1,負載扭力及負載慣量計算公式1、回轉體A、負載扭力TL（N,18,負載扭力及負載慣量計算公式,2、螺桿（水平）,A、負載扭力T,L,（,N m,）,T,L,2 R ,9.8,M,P,B,B、負載慣量J,L,（,）,J,L,J,K,J,L1,J,L2,V,M,1/R,P,B,直線運動部份,J,L2,M （）,2R,P,B,C、負載軸回轉速度N,（r/min）,N,P,B,V,負載扭力及負載慣量計算公式2、螺桿（水平）A、負載扭力T,19,負載扭力及負載慣量計算公式,2、螺桿（垂直）,A、負載扭力T,L,（,N m,）,T,L,2 R ,9.8,（MM,C,）,P,B,B、負載慣量J,L,（,）,J,L,J,K,J,L1,J,L2,V,M,1/R,P,B,直線運動部份,J,L2,（M M,C,）（）,2R,P,B,C、負載軸回轉速度N,（r/min）,N,P,B,V,M,C,負載扭力及負載慣量計算公式2、螺桿（垂直）A、負載扭力T,20,伺服馬達容量選擇範例,Ex1:,負 載 速 度：,V,=10 m/min,伺服馬達,聯軸器,直線運動機構,滾珠螺桿,直線運動機構質量：,M,=200 ,滾 珠 螺 桿 長 度：,L,B,=1.4 m,滾 珠 螺 桿 直 徑：,D,B,=0.04 m,滾 珠 螺 桿 導 程：,P,B,=0.01 m,聯 軸 器 質 量：,M,c,=,1,聯 軸 器 外 徑：,D,c,=0.06 m,動 作 次 數：n,=40,次,/min,動 作 距 離：,=0.15 m,動 作 時 間：,t,m,=1.0 s,以下,摩 擦 係 數：,=0.2,機 械 效 率：,=0.85（85）,1、速度圖,V,10,速,度,（m/min）,t,a,t,d,t,c,1.0,t,cy,時間（s）,t =1.5（s）,n,60,60,t,a,=t,d,t,a,=t,m,=（s）,V,60,60,t,c,=t,a,2=（s）,伺服馬達容量選擇範例Ex1:負 載 速,21,伺服馬達容量選擇範例,2、回轉速度,負載端回轉速度 N,（r/min）,P,B,V,負載端回轉速度 N,M,N,R（,直結,）=（r/min）,3、負載扭力,T,L,（N,m,）,2 R ,9.8,M,P,B,2 ,4、負載慣量,馬達軸換算負載慣量J,L,J,B,J,C,J,L1,（,）,直線運動部份,J,L1,M,（）,（）,=,（,）,2R,P,B,螺桿部份,J,B,L,D,7.8710,（,）,32,32,（,）,2,聯軸器部份,J,C,M,C,D,=,1,（,）,（,）,8,1,8,1,伺服馬達容量選擇範例2、回轉速度負載端回轉速度 N,22,伺服馬達容量選擇範例,5、負載運行能量（,P,o,）,P,o,（W）,60,2,N,M,T,L,60,2,6、負載啟動能量（,P,a,）,P,a,（,N,M,）,（,）,（W）,60,2,t,a,J,L,60,2,7、選定伺服馬達條件,負載扭力,（,T,L,）,馬達額定扭力,P,a,P,o,12倍馬達額定輸出功率,N,M,馬達最大轉速,負載慣量（J,L,）35倍馬達轉子慣量,依條件選定：,伺服馬達容量選擇範例5、負載運行能量（Po）602N,23,伺服馬達容量選擇範例,選定,馬達規格（,）,馬達額定輸出功率,（W）,馬達額定轉速,（rpm）,馬達額定扭力,（N,m,）,瞬間最大扭力,（N,m,）,馬達轉子慣量,（,）,8、檢查所選定的伺服馬達,A、啟動扭力檢查（T,P,）,T,P,T,L,（N,m,）,B、停止扭力檢查（T,S,）,T,s,T,L,（N,m,）,60 t,a,2,N,M,（J,M,J,L,）,60 t,d,2,N,M,（J,M,J,L,）,60,2,（,）,伺服馬達容量選擇範例 選定馬達規格（）8,24,伺服馬達容量選擇範例,C、實效扭力檢查（T,rms,）,T,rms,（N,m,）,t,cy,T,P,t,a,T,L,t,c,T,s,t,d,（,）,（,）,伺服馬達容量選擇範例C、實效扭力檢查（Trms）tcyT,25,外部回生電阻的選定,是由,負載率,，,負載inertia,，,動作波形,的三個對象,來算出回生電阻之概略值。,1、依馬達実効負荷率來推定回生容量。,P（,T,C,N,M,P,f,）,（2,60,）,T,P,T,C,T,a,=T,p,T,c,2、依負載慣量來推定回生容量,T,a,（,（,2,N,M,（,J,M,J,L,）,）（60T,a,）T,L,T,d,（,（,2,N,M,（,J,M,J,L,）,）（60T,a,）T,L,P,f,T,rms,T,C,E,R,（12）（,J,M,J,L,）,（,2,N,M,60）,E,C,（12）C（V,S,（2,V,C,）,）,E E,R,E,C,P Et,cy,外部回生電阻的選定是由負載率，負載inertia，動作波,26,3、依動作波形來推定回生容量,P,f,T,rms,T,C,E,b,（12）,2,N,M,T,L,60T,d,E,C,（12）C（V,S,（2,V,C,）,）,E E,R,E,C,P Et,cy,外部回生電阻的選定,4、求出回生阻抗值,R,MIN,=V,S,I,N,M,（,N,M,（60,2,）,2E,C,（,J）,P,MAX,2,N,M,T,d,60,R,MAX,V,S,P,MAX,V,S,V,HO,V,S,V,EO,I,P,A HO,I,P,A EO,3、依動作波形來推定回生容量 外部回生電阻的選定4、求出回,27,安裝方式外部配線,電源與馬達連接圖,安裝方式外部配線電源與馬達連接圖,28,位置命令接線方式,PLC,24V,P,