智能制造数控机床直线轴驱动电机选择

Question

如题所述

Answer 1

智能制造数控机床直线轴驱动电机选择要点：
1、 选用直流伺服电动机应遵循以下原则：（1） 机床在无切削运动时，在整个速度范围内，电动机的负载转矩应小于其连续额定转矩；

（2） 最大切削转矩的倍数设定，应在电动机载荷特性规定的范围内；

（3） 加减速时应当工作在加减速区内，加减速时，总的转矩为负载转矩与惯性转矩之和，惯性转矩取决于加速度和负载惯量，而加速度取决于希望的加速时间；

（4） 负载惯量对电动机灵敏度及快速移动时间有很大影响；一般情况下，负载惯量不应超过电动机转子惯量的三倍。

2、 选择数控机床进给伺服电动机应满足以下条件：

（1） 伺服电动机的负载转矩等于或小于其额定转矩；

（2） 负载转矩与加速度转矩之和应等于选用伺服电动机的最大转矩（即由放大器所限制的转矩）；

（3） 选择加速度转矩时，应考虑负载惯量与电动机惯量的匹配，并使加速时间限制在允许的范围内；

（4） 应使加速转矩等于最大转矩与负载转矩之差，空载时的加速转矩等于最大转矩与摩擦转矩之差，其差值等于全部惯量（电动机惯量与负载惯量之和）乘以加速度。

3、 进给伺服电动机惯量与负载惯量匹配问题应考虑哪几个方面因素

（1） 速转矩等于加速度乘以总惯量，即Ma=aJ；电动机惯量与负载惯量匹配就是要考虑加速时间、加速转矩和总惯量之间的关系；

（2） 数控机床进给系统是由伺服电动机通过齿传至滚珠丝杠带动工作台和工件作往复直线运动，当物体起、制动时，齿轮与齿轮接触而换向，这是加到各齿轮轴上的转矩为加速转矩，也可称为惯量转矩；此转矩的数值等于Ma1=aJ1。

4、 为了满足数控机床对主轴驱动的要求，主轴电动机应具备的性能；

（1） 电动机的功率要大，且在大的调速范围内速度要稳定，恒功率调速范围宽；

（2） 在断续负载下电动机转速波动要小；（3） 温升低，噪声小，振动小，可靠性高等；

（4） 电动机过载能力强。

5、 永磁式宽调速直流电动机的特点

（1） 高性能的铁氧体具有大的矫顽力和足够的厚度，能够承载高的峰值电流，以满足快的加减速要求；

（2） 大惯量结构使其具有大的热容量，可以允许较长的过载时间；

（3） 低速高转矩特性和大惯量结构，使其可以与机床进给丝杠直接连接；

（4） 一般没有换向极和补偿绕组；

（5） 绝缘等级高；在电动机轴上装有精密的速度和位置检测元器件，可以实现速度和位置的闭环控制。