伺服马达选型计算

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Page 1 of 5 马达选型计算方法

1. 常用马达特点

1.1. 交流马达：最常用。转矩大，转速一般在1500转/分左右。 1.2. 直流马达：

1.3. 步进马达：如东方。扭矩大。不能扭矩过载，否则会丢步。选型计算一般留100—200%的转矩余量。

1.3.1. 从静止到额定转速（1000转/分左右）要约0.2—0.4秒。

1.4. 数字伺服马达：如松下。功率大。高速时扭矩稳定，扭矩过载能力强，一般为额定的3倍。可以长时间工作的额定转矩的2倍。

1.4.1. 从静止到额定转速（3000转/分左右）要约60毫秒。 2. 选型计算例子：使用状况描述

2.1. 控制：使用 三菱PLC FX1S-20MT-001，最大脉冲速度100K Pulse/sec

行程120mm，定位精度+/-0.1mm阻力10牛前进Kg左右震动后退原点传感器伺服马达：松下，可以装减速机齿轮、齿条：品牌 日本MISUMI#行程：120mm#定位：精度+/-0.2mm（应该是个要求很低的定位精度）（一）齿条：左右震动，0.2～0.3秒一个往复，即单行程0.1～0.15秒。（二）齿轮：伺服马达（可

文章主要介绍了在实际应用中 对于需要选多大功率的伺服电 机，用一个实例的计算过程和 计算公式给大家参考。

物理概念及公式

§ 力矩與轉動方程式1. 力矩：1) 力矩的意義：使物體轉動狀態產生變化的因素，即當物體 受到不為零的外力矩作用，原為靜止的將開始轉動，原來 已在轉動的，轉速將產生改變。 2) 力矩的定義：考慮開門的情況，如右 圖，欲讓門產生轉動，必須施一外力 F 。施力點離轉軸愈遠愈容易使門轉 動。而外力平形於門面的分力對門的 轉動並無效果，只有垂直於門面的分 力能讓門轉動。綜合以上因素，定義 力矩，以符號 τ表示。 F r θ

r sin

作用線

rF sin F (r sin ) 力量 力臂3

3) 力矩的單位：S.I. 制中的單位為 牛頓 公尺(N m) 4) 力矩的方向與符號：繞固定軸轉動的物體，力矩可使物體 產生逆時鐘方向，或順時鐘方向的轉動。因此力矩為一維 向量。力矩符號規則一般選取如下： 正號：逆時鐘方向。 負號：順時鐘方向。

2. 轉動方程式：考慮一繞固定軸轉動的剛體(如右圖)。距離轉軸為 r 處的一 質量為 m 的質點，受到一力量 F 的作 用，根據切線方向的牛頓第二運動定律 Ft r

文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。

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物理概念及公式

文章主要介绍了在实际应用中对于需要选多大功率的伺服电机,用一个实例的计算过程和计算公式给大家参考。

§ 力矩與轉動方程式1. 力矩：1) 力矩的意義：使物體轉動狀態產生變化的因素，即當物體 受到不為零的外力矩作用，原為靜止的將開始轉動，原來 已在轉動的，轉速將產生改變。 2) 力矩的定義：考慮開門的情況，如右 圖，欲讓門產生轉動，必須施一外力 F 。施力點離轉軸愈遠愈容易使門轉 動。而外力平形於門面的分力對門的 轉動並無效果，只有垂直於門面的分 力能讓門轉動。綜合以上因素，定義 力矩，以符號 τ表示。 F rr s in

θ

作用線

rF sin F ( r sin ) 力 量 力 臂3

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3) 力矩的單位：

附 付録附录

付

附录

■ 容量选择计算 ■ 电脑编程器 ■ 参数表

附-1

附 付付録附录

(1) 机械系统的种类

容量选择计算

用可变速电机驱动的机械系统，一般有以下几类。

将伺服系统用于机械系统中时，请注意以下各点。 ①减速比

为了有效利用伺服电机的功率，应在接近电机的额定速度(最高旋转速度)数值的范围使用。在最高旋转速度下连续输出转矩，还是比额定转矩小。 ②预压转矩

对丝杠加预压力，刚性增强，负载转矩值增大。 由预压产生的摩擦转矩，请参照滚珠丝杠规格书。 ③保持转矩

升降机械在停止时，伺服电机继续输出保持力。 在时间充裕的场合，建议使用保持制动。

附-2

附 付録附录

付

附-3

附 付付録附录

＜参考＞

摩擦系数μ的目标值

材质密度

机械效率η的目标值

模数

(齿轮节圆直径)

(模数) ＝ ———————————————

(齿数)

※公制齿轮

※模数

0.5 0.75 0.8 1 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7

链条尺寸

附-4

附 付録附录

容量选择计算，是由机械规格(构成)计算出必要的伺服电机容量的计算。 容量选择计算所需要的项目如下。

付

(2) 容量选择计算

负载惯性矩(机械系统的惯性矩) 负载转矩(驱动机械所需的转矩) 加速/减速时间

告诉你液压马达是如何选型的

液压马达如何合理选型

1、同一基型的液压马达，压力等级有3种，其额定压力分别为10、16、20MPa，尖峰压力分别为16、25、31.5MPa，如何合理选择一种比较适合主机工况型号呢？首先应考虑提高传动效率，对传动效率较小、转速低、扭矩大的工况，此时影响传动总效率的主要因素是容积效率，对传动功率相同的液压装置，降低系统工作压力能显著提高容积效率，因此这时应选用额定压力为10MPa型号，同时实际工作压力还应选得低些，当传动功率越小，转速越低时工作压力越低越有利。相反对传动功率大，转速较高的工况，此时影响传动总效率的主要因素是机械效率，因此这时应选用额定压力为16或20MPa的型号。其次对于有低速稳定性要求的工况，选型中应注意液压马达排量越大，低速稳定性越好，它还与工作压力有关，工作压力越低低速稳定性越好。

2、排量相同的几个不同基型的液压马达，如何选择一种合理的型号呢？这与使用工况和使用寿命要求有关，对于短期间隙运转，整个大修期间累计工作时间较短的机械，可以选用基型编号较小的型号，而对于每天累计运转时间长，使用寿命又要求较长的机械，应尽可能选用基型编号较大的型号，必要时应选用高压的型号，但在较低的压力条件下使用，此时能显著

伺服马达的原理和应用

点击次数：268 发布时间：2010-01-20

1:伺服马达内部包括了一个小型直流马达；一组变速齿轮组；一个反馈可调电位器；及一块电子控制板。其中，高速转动的直流马达提供了原始动力，带动变速（减速）齿轮组，使之产生高扭力的输出，齿轮组的变速比愈大，伺服马达的输出扭力也愈大，也就是说越能承受更大的重量，但转动的速度也愈低

2、微行伺服马达的工作原理 一个微型伺服马达是一个典型闭环反馈系统减速齿轮组由马达驱动，其终端（输出端）带动一个线性的比例电位器作位置检测，该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板，控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较，产生纠正脉冲，并驱动马达正向或反向地转动，使齿轮组的输出位置与期望值相符，令纠正脉冲趋于为0，从而达到使伺服马达精确定位的目的。

3、如何控制伺服马达 标准的微型伺服马达有三条控制线，分别为：电源、地及控制。电源线与地线用于提供内部的直流马达及控制线路所需的能源，电压通常介于4V—6V之间，该电源应尽可能与处理系统的电源隔离（因为伺服马达会产生噪音）。甚至小伺服马达在重负载时也会拉低放大器的电压，所以整个系统的电源供应的比例必须合理。

4、伺服马达的电源引线 电源引线有三条，如图中所示

伺服电机选型计算,不用下载直接算

①机械系统的决定 负载质量M(kg) ·滚珠丝杠节距P(mm) ·滚珠丝杠直径D(mm) ·滚珠丝杠质量MB(kg) ·滚珠丝杠摩擦系数μ ·因无减速器，所以G=1、η =1

5 10 20 3 0.1 1

②动作模式的决定 单一变化 ·负载移动速度V(mm/s) ·行程L(mm) ·行程时间tS(s) ·加减速时间tA(s) ·定位精度AP(mm)

300 360 1.4 0.2 0.01

速度(mm/s) 300

300

0 0.2 1

0 0.2 时间(s)

③换算到电机轴负载惯量的计算 滚珠丝杠的惯量JB= 1.50E-04 kg.m2

伺服电机选型计算,不用下载直接算

负载的惯量JW= JL=G2x(JW+J2)+J1

1.63E-04 kg.m2

换算到电机轴负载惯量JL=JW

1.63E-04 kg.m2

④负载转矩的计算 对摩擦力的转矩Tw 换算到电机轴负载转矩TL=Tw ⑤旋转数的计算 转数N 7.80E-03 N.m 7.80E-03 N.m

N=60V/P.G

1800 r/min

⑥电机的初步选定[选自OMNUC U系列的

毕业设计 液压马达的计算选型 毕业设计注塑机

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液压马达

作用：将液体的压力能转换为旋转形式的机械能而对负载作功。

作用上--相反

和液压泵的区别〈结构上--相似（略有差别）

原理上--互逆

分类： 高速--额定转速大于500r/min

按照转速分〈

低速--额定转速小于500r/min

定量

按照排量能否调节〈

变量

单向

按照输油方向能否改变〈

双向

旋转式

按照输出转矩是否连续〈

摆动式

液压马达的主要性能参数

泵--输出

p.V.q等与泵相似，其原则差别〈

马达--输入

1 工作压力和额定压力

工作压力--马达入口处工作介质的实际压力

额定压力--按实验标准规定连续运转的最高压力

2 流量和排量

实际流量--马达入口处的流量

理论流量--马达密封腔容积变化所需要的流量

排量 --马达转一周其密封容腔几何尺寸变化计算而得到的液体体积

3 转速和容积效率

nt=q/v

ηmV = qt / q=q-ql/q=1-ql/q

∵ qt = V·n

∴ n = q / V·ηmv

常用nmin来衡量马达的转速性能，该值应越小越好

4 转矩和机械效率

Tt = p V / 2π

ηmm = T / Tt= Tt-Tl/ Tt=1- Tl/ Tt

T = Ttηmm=p V / 2π·ηm

5 功率和总效率

PI =pq

P0

ULTRACT III

Nominal

torqueStand-still

torque

1.18Nm

1.39Nm

2.48Nm

2.60Nm

3.95Nm

4.91Nm

4.00Nm

4.00Nm

4.42Nm

3.50Nm

3.50Nm

3.50Nm

5.30Nm

5.00Nm

5.52Nm

7.34Nm

7.62Nm

6.63Nm

7.62Nm

5.87Nm

9.20Nm

10.40Nm

9.98Nm

13.18Nm

12.84Nm

7.80Nm

10.50Nm

8.98Nm

12.74Nm

12.00Nm

18.40Nm

19.00Nm

16.00Nm

19.00Nm

16.80Nm

17.79Nm

23.16Nm

23.80Nm

23.00Nm

26.60Nm

42.00Nm

34.00Nm

33.00NmNominalspeed2000Rpm6000Rpm2000Rpm5000Rpm1000Rpm2000Rpm5000Rpm5000Rpm2000Rpm3000Rpm4000Rpm5000Rpm1500Rpm3000Rpm4000Rpm2000Rpm2000Rpm3000Rpm3000Rpm4000Rpm3000Rpm2000Rpm4000Rpm2000Rpm2500Rpm1000Rpm4000Rpm5175Rpm350