作者: 深圳市日弘忠信實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司發(fā)表時(shí)間:2024-03-04 14:47:17瀏覽量:120【小中大】
松下伺服電機(jī)代理—日弘忠信今天給大家講講松下伺服電機(jī)的剛性是什么意思?松下伺服電機(jī)剛性的含義。要說剛性,先說剛度。
剛度是指材料或結(jié)構(gòu)在受力時(shí)抵抗彈性變形的能力,是材料或結(jié)構(gòu)彈性變形難易程度的表征。材料的剛度通常用彈性模量E來衡量。在宏觀彈性范圍內(nèi),剛度是零件荷載與位移成正比的比例系數(shù),即引起單位位移所需的力。它的倒數(shù)稱為柔度,即單位力引起的位移。剛度可分為靜剛度和動剛度。
一個(gè)結(jié)構(gòu)的剛度(k)是指彈性體抵抗變形拉伸的能力。
k=P/δ
P是作用于結(jié)構(gòu)的恒力,δ是由于力而產(chǎn)生的形變。
轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動剛度(k)為:
k=M/θ
其中,M為施加的力矩,θ為旋轉(zhuǎn)角度。
舉個(gè)例子,我們知道鋼管比較堅(jiān)硬,一般受外力形變小,而橡皮筋比較軟,受到同等力產(chǎn)生的形變就比較大,那我們就說鋼管的剛性強(qiáng),橡皮筋的剛性弱,或者說其柔性強(qiáng)。
在伺服電機(jī)的應(yīng)用中,用聯(lián)軸器來連接電機(jī)和負(fù)載,就是典型的剛性連接;而用同步帶或者皮帶來連接電機(jī)和負(fù)載,就是典型的柔性連接。
電機(jī)剛性就是電機(jī)軸抗外界力矩干擾的能力,而我們可以在伺服控制器調(diào)節(jié)電機(jī)的剛性。
伺服電機(jī)的機(jī)械剛度跟它的響應(yīng)速度有關(guān)。一般剛性越高其響應(yīng)速度也越高,但是調(diào)太高的話,很容易讓電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械共振。所以,在一般的伺服放大器參數(shù)里面都有手動調(diào)整響應(yīng)頻率的選項(xiàng),要根據(jù)機(jī)械的共振點(diǎn)來調(diào)整,需要時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)(其實(shí)就是調(diào)增益參數(shù))。
在伺服系統(tǒng)位置模式下,施加力讓電機(jī)偏轉(zhuǎn),如果用力較大且偏轉(zhuǎn)角度較小,那么就認(rèn)為伺服系統(tǒng)剛性強(qiáng),反之則認(rèn)為伺服剛性弱。注意這里我說的剛性,其實(shí)更接近響應(yīng)速度這個(gè)概念。從控制器角度看的話,剛性其實(shí)是速度環(huán)、位置環(huán)和時(shí)間積分常數(shù)組合成的一個(gè)參數(shù),它的大小決定機(jī)械的一個(gè)響應(yīng)速度。
像松下和三菱伺服都有自動增益功能,通常不需要特別去調(diào)整。國產(chǎn)的一些伺服,只能夠手工調(diào)整。
其實(shí)如果你不要求定位快,只要準(zhǔn),在阻力不大的時(shí)候,剛性低,也可以做到定位準(zhǔn),只不過定位時(shí)間長。因?yàn)閯傂缘偷脑挾ㄎ宦谝箜憫?yīng)快,定位時(shí)間短的情況下,就會有定位不準(zhǔn)的錯(cuò)覺。
而慣量描述的是物體運(yùn)動的慣性,轉(zhuǎn)動慣量是物體繞軸轉(zhuǎn)動慣性的度量。轉(zhuǎn)動慣量只跟轉(zhuǎn)動半徑和物體質(zhì)量有關(guān)。一般負(fù)載慣量超過電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量的10倍,可以認(rèn)為慣量較大。
導(dǎo)軌和絲杠的轉(zhuǎn)動慣量對伺服電機(jī)傳動系統(tǒng)的剛性影響很大,固定增益下,轉(zhuǎn)動慣量越大,剛性越大,越易引起電機(jī)抖動;轉(zhuǎn)動慣量越小,剛性越小,電機(jī)越不易抖動??赏ㄟ^更換較小直徑的導(dǎo)軌和絲桿減小轉(zhuǎn)動慣量從而減小負(fù)載慣量來達(dá)到電機(jī)不抖動。
我們知道通常在伺服系統(tǒng)選型時(shí),除考慮電機(jī)的扭矩和額定速度等等參數(shù)外,我們還需要先計(jì)算得知機(jī)械系統(tǒng)換算到電機(jī)軸的慣量,再根據(jù)機(jī)械的實(shí)際動作要求及加工件質(zhì)量要求來具體選擇具有合適慣量大小的電機(jī)。
在調(diào)試時(shí)(手動模式下),正確設(shè)定慣量比參數(shù)是充分發(fā)揮機(jī)械及伺服系統(tǒng)最佳效能的前提。
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