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如何计算滚珠丝杠的电机驱动扭矩

经过丹妮尔柯林斯|2016年5月18日

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在施加电动机时,最重要的因素之一是所需的扭矩。通常,电动机扭矩速度曲线概述了两个允许扭矩的主要区域:连续和间歇性。间歇电动机扭矩仅允许短时间(由制造商指定),并且在大多数情况下是加速期间所需的扭矩。通过计算电机的连续扭矩根均线在整个应用中发生的所有扭矩,这通常包括在加速期间的扭矩,在恒定速度期间的扭矩,并且在减速期间的扭矩。

恒速扭矩

以恒定速度所需的电动机扭矩是驱动负载所需的扭矩之和,螺钉组件的预加载扭矩以及由于支撑轴承和密封件的摩擦而导致的扭矩。

驱动扭矩

T.C=恒定速度(nm)的扭矩

T.D.=扭矩驱动负载(nm)

T.P.=由于预加载而导致的扭矩(由制造商提供)(NM)

T.F=由于支撑轴承和密封件摩擦而导致的扭矩(由制造商提供)(NM)

驱动扭矩主要受螺杆上的轴向载荷和螺钉引线的影响。

电动机扭矩

F一种=总轴向力(n)

p =铅(mm)

轴向载荷不仅是处理力(钻孔,冲压等),还包括移动负载所需的力。由于大多数滚珠丝杠组件使用成型导轨以支撑负载,这将简单地是负荷径向(向下)倍率径向(向下)倍率的力。

电动机扭矩

F =轴向工艺力(n)

m =批量移动(kg)

g =由于重力引起的加速度(m / s2)

μ=线性导向器摩擦系数


注意,由于制造公差和铅变化,预加载扭矩波动,因此制造商将提供一系列允许值(例如,0.04至0.17nm),或者它们将指示从标称预紧扭矩值的允许百分比变化(用于例,0.10nm,±40%)。


加速扭矩

当负载加速时,最大所需的电动机扭矩通常会出现。加速期间的总扭矩考虑了所移动系统的惯性和电机的加速度。

电动机扭矩

T.一种=加速期间的总扭矩(nm)

T.ACC.=由于加速(NM)导致的扭矩

电动机扭矩

J =系统的惯性(KGM2)

ω'=角加速度(rad / s2)

电动机扭矩

n =角速度(rpm)

t =加速时间(s)

电动机扭矩

jm=电动机的惯性(由制造商提供)(KGM2)

jS.螺丝轴的惯性(由制造商提供)(KGM2)

jL.=惯性的负载(KGM2)

电动机扭矩

减速扭矩

减速扭矩只是恒定速度的扭矩减加速导致的扭矩。

电动机扭矩


对于垂直应用,导致返回驱动所需的扭矩对于确定负载是“掉落”的扭矩是重要的,或者如果螺钉组件提供足够的阻力以在不施加制动时将负载保持在适当位置。本文解释如何计算后部驱动扭矩。


除了需要根据需要移动负载或执行该过程,所需的电动机扭矩还确定伺服放大器所需的电流量。当电流应用于电动机时,它遇到电阻,结果是产生热量。这种热量通常称为i2r损失(i =电流和r =电阻)。由于热量与电流指向指数,所需的电动机电流以及所需的电动机扭矩成为电动机选择的关键参数。

功能图片信用:Bishop-Wisecarver Corporation

线性运动提示


提交:线性运动提示那滚珠丝杠•铅螺钉那运动控制•电机控制


关于作者

丹妮尔柯林斯

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