伺服電機的功率如何計算,？伺服系統(tǒng)設(shè)計的步驟及方法,！
今天給大家分享一些關(guān)于伺服電機的一些干貨,，怎么來計算伺服電機的功率,，隨著伺服電機在各領(lǐng)域的應(yīng)用,，我們難免或多或少都會有所接觸,。
近年來，隨著國家對制造裝備及其技術(shù)改造工作的重視,，隨著全數(shù)字式交流永磁伺服系統(tǒng)的性能價格比逐步提高,，交流伺服電機作為控制電機類高檔精密部件，其市場需求將穩(wěn)步增長,。目前,，中國從制造業(yè)大國正向制造業(yè)強國發(fā)展，近5年內(nèi)智能伺服電機及智能伺服驅(qū)動器的應(yīng)用前景將十分美好,。告訴大家做伺服控制必然涉及伺服電機的功率計算知識,。
- 輸出功率P= 0.1047*N*T
式中N為旋轉(zhuǎn)速度,，T為扭矩。旋轉(zhuǎn)速度基本為3000.轉(zhuǎn),。那么T扭矩如何計算,？
T扭矩=r*M*9.8 【式中r為軸半徑，M為物體重量】
電動機的功率,，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機械所需要的功率來選擇,，盡量使電動機在額定負載下運行。選擇時應(yīng)注意以下兩點：
如果電動機功率選得過?。蜁霈F(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象,，造成電動機長期過載．使其絕緣因發(fā)熱而損壞．甚至電動機被燒毀。 - 如果電動機功率選得過大．就會出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象．其輸出機械功率不能得到充分利用,，功率因數(shù)和效率都不高,，不但對用戶和電網(wǎng)不利。而且還會造成電能浪費,。
要正確選擇電動機的功率,，必須經(jīng)過以下計算或比較：
P=F*V /1000 (P=計算功率 KW， F=所需拉力 N,，工作機線速度 M/S)
對于恒定負載連續(xù)工作方式,，可按下式計算所需電動機的功率：
P1(kw)：P=P/n1n2
式中 n1為生產(chǎn)機械的效率；n2為電動機的效率，即傳動效率,。
按上式求出的功率P1,，不一定與產(chǎn)品功率相同。因此．所選電動機的額定功率應(yīng)等于或稍大于計算所得的功率,。
此外．最常用的是類比法來選擇電動機的功率,。所謂類比法。就是與類似生產(chǎn)機械所用電動機的功率進行對比,。
具體做法是：了解本單位或附近其他單位的類似生產(chǎn)機械使用多大功率的電動機,，然后選用相近功率的電動機進行試車。試車的目的是驗證所選電動機與生產(chǎn)機械是否匹配,。
驗證的方法是：使電動機帶動生產(chǎn)機械運轉(zhuǎn),，用鉗形電流表測量電動機的工作電流，將測得的電流與該電動機銘牌上標出的額定電流進行對比,。如果電功機的實際工作電流與銘脾上標出的額定電流上下相差不大．則表明所選電動機的功率合適,。如果電動機的實際工作電流比銘牌上標出的額定電流低70％左右．則表明電動機的功率選得過大，應(yīng)調(diào)換功率較小的電動機,。如果測得的電動機工作電流比銘牌上標出的額定電流大40％以上．則表明電動機的功率選得過小,，應(yīng)調(diào)換功率較大的電動機。
實際上應(yīng)該是考慮扭矩（轉(zhuǎn)矩）,，電機功率和轉(zhuǎn)矩計算公式,。
即 T = 9550P/n
式中：
P — 功率，kW,；
n — 電機的額定轉(zhuǎn)速,，r/min；
T — 轉(zhuǎn)矩,，Nm,。
電機的輸出轉(zhuǎn)矩一定要大于工作機械所需要的轉(zhuǎn)矩，一般需要一個安全系數(shù),。
機械功率公式：P=TxN/97500
P:功率單位W
T：轉(zhuǎn)矩,，單位克/㎝
N: 轉(zhuǎn)速，單位r/min
伺服系統(tǒng)設(shè)計的步驟及方法
一,、設(shè)計要求分析,，系統(tǒng)方案設(shè)計
首先對伺服系統(tǒng)的設(shè)計要求進行分析，明確其應(yīng)用場合和目的,、基本性能指標及其它性能指標，然后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)條件擬定幾種技術(shù)方案,，經(jīng)過評價,、對比，選定一種比較合理的方案,。
方案設(shè)計應(yīng)包括下述一些內(nèi)容：控制方式選擇,；執(zhí)行元件選擇,；傳感器及其檢測裝置選擇；機械傳動及執(zhí)行機構(gòu)選擇等,。方案設(shè)計是系統(tǒng)設(shè)計的第一步,，各構(gòu)成環(huán)節(jié)的選擇只是初步的，還要在詳細設(shè)計階段進一步修改確定,。
二,、系統(tǒng)性能分析
方案設(shè)計出來后，盡管各具體結(jié)構(gòu)參數(shù)還沒有確定,，也應(yīng)先根據(jù)基本結(jié)構(gòu)形式對其基本性能進行初步分析,。
首先畫出系統(tǒng)方框圖，列出系統(tǒng)近似傳遞函數(shù),，并對傳遞函數(shù)及方框圖進行化簡（一般應(yīng)簡化成二階以下系統(tǒng)）,，然后在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)穩(wěn)定性、精度及快速響應(yīng)性進行初步分析,，其中最主要的是穩(wěn)定性分析,，如不能滿足設(shè)計要求，應(yīng)考慮修改方案或增加校正環(huán)節(jié),。
三,、執(zhí)行元件及傳感器的選擇
方案設(shè)計只是對執(zhí)行元件及傳感器進行了初步選型，這一步應(yīng)根據(jù)具體速度,、負載及精度要求來具體確定執(zhí)行元件及傳感器的參數(shù)和型號,。
四、機械系統(tǒng)設(shè)計
機械系統(tǒng)設(shè)計包括機械傳動機構(gòu)及執(zhí)行機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)及參數(shù)的設(shè)計,，設(shè)計中應(yīng)注意消除各種傳動間隙,，盡量提高系統(tǒng)剛度、減小慣量及摩擦,，尤其在設(shè)計執(zhí)行機構(gòu)的導(dǎo)軌時要防止會產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象,。
五、控制系統(tǒng)設(shè)計
控制系統(tǒng)沒計包括信號處理及放大電路,、校正裝置,、伺服電動機驅(qū)動電路等的詳細設(shè)計，如果采用計算機數(shù)字控制,，還應(yīng)包括接口電路及控制器算法軟件的設(shè)計,。控制系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)注意各環(huán)節(jié)參數(shù)的選擇及與機械系統(tǒng)參數(shù)的匹配,，以使系統(tǒng)具有足夠的穩(wěn)定裕度和快速響應(yīng)性,，并滿足精度要求。
六、系統(tǒng)性能復(fù)查
所有結(jié)構(gòu)參數(shù)確定之后,，可重新列出系統(tǒng)精確的傳遞函數(shù),，但實際的伺服系統(tǒng)一般都是高階系統(tǒng)，因而還應(yīng)進行適當化簡,，才可進行性能復(fù)查,。經(jīng)過復(fù)查如發(fā)現(xiàn)性能不夠理想，則可調(diào)整控制系統(tǒng)的參數(shù)或修改算法,，甚至重新設(shè)計,，直到滿意為止。
七,、系統(tǒng)測試實驗
上述設(shè)計與分析都還處于理論階段,，實際系統(tǒng)的性能，還需通過測試實驗來確定,。測試實驗可在模型實驗系統(tǒng)上進行,，也可在試制的樣機上進行。通過測試實驗,，往往還會發(fā)現(xiàn)一些問題,，必須采取措施加以解決。
八,、系統(tǒng)設(shè)計定案
經(jīng)過上述7個步驟及其中多次反復(fù)而得到滿意的結(jié)果后,，可以將設(shè)計方案確定下來，然后整理設(shè)計圖樣及設(shè)計計算說明書等技術(shù)文件,，準備投入正式生產(chǎn)
