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標題: 電機扭矩計算之重物升降具體過程 [打印本頁]

作者: georgemcu 時間: 2017-3-19 13:25
標題: 電機扭矩計算之重物升降具體過程
本帖最后由 georgemcu 于 2017-3-19 13:31 編輯

由于最近正好給自己做一款連桿相關計算的小軟件，看到這題目正好拿來練手，以便完善我的工具。
xiaobing86203的問題引用：
http://www.ytsybjq.com/thread-481677-1-1.html

現有的電機負載轉矩計算方法，其中垂直直線運動軸的計算都是依附在滾珠絲桿上面，即使負載的產品很重，因為有絲桿在也能抵消一些重力；若沒有絲桿，重物垂直升降，那電機扭矩該如何計算？

最近在設計振動試驗設備，在做原理方案時，重物要直接升降運動，因之前的設計都是有絲桿做為介質，這次沒了絲桿反而不知道如何計算了？哪位大神給支個招~

（PS:我這邊初步做了下分析，結果要升降這個重物的扭矩要370牛米，算出來這么大的力把我嚇一跳，感覺太不準了）

由于本來是想通過回復的方式，但是回帖沒辦法直接插入圖片，請允許我領外立一個主題，順變增加一下我的主題數。

由于不知道更多的信息，我將做一些假設。
1.假設電機勻速運動，速度為10rad/s
2.忽略摩擦
3.零件尺寸通過臨摹圖片獲得，由于是二維圖，零件厚度我們假設為20mm，材料均為304。

(, 下載次數: 267)
通過建模獲取相關零件參數，統計如下。
1.轉盤半徑150mm，厚度20mm，質量11.31kg,轉動慣量127234.502kg.mm^2(質心)
(, 下載次數: 244)
2.中間連桿長度300mm（孔中心距260mm），厚度20mm，質量2.343kg，轉動慣量17542.737kg.mm^2(質心)
(, 下載次數: 250)
3.平臺質量281.844kg
大致的輸入數據已經齊了，打開我的小工具，并建立模型并輸入相關數據。
(, 下載次數: 245)
得到數據，導入EXCEL(主要是便于觀察數據)
(, 下載次數: 301)
大致計算已經完成。
系統轉動慣量與具體的運動方式無關，但是轉矩與你電機運動的運動規律確切相關，以上得到的轉矩為假設以10rad/s勻速運動而需要的扭矩。
不同的運動規律需要的轉矩是不一樣的，另外系統等效慣量與需要的扭矩為驅動盤位置的函數，具體可見以上曲線圖。
以前計算過程，如果與各位大神計算的有出入，望請指導。謝謝！

作者: 未來第一站 時間: 2017-3-19 13:39
期待樓主的小工具！

作者: 陳小困 時間: 2017-3-19 14:27
SW motion 做

作者: 禾木工匠 時間: 2017-3-19 17:34
樓主厲害了，問下橫坐標是角度吧？大概是轉一圈的數據？

作者: georgemcu 時間: 2017-3-19 18:40

禾木工匠發表于 2017-3-19 17:34
樓主厲害了，問下橫坐標是角度吧？大概是轉一圈的數據？

是的，逆時針旋轉一周
PS，原來回復也是可以上傳圖片的，哈哈！
點評不能！

作者: xue428032 時間: 2017-3-19 20:01
期待樓主的小軟件

作者: 子子61961 時間: 2017-3-19 21:03
感謝樓主專業精湛的對應。
感覺，勻速轉動時轉矩，與其相比，啟動加速或減速時需要的轉矩更大。

作者: georgemcu 時間: 2017-3-19 21:14

子子61961 發表于 2017-3-19 21:03
感謝樓主專業精湛的對應。
感覺，勻速轉動時轉矩，與其相比，啟動加速或減速時需要的轉矩更大。

那是肯定的！
這是問什么在伺服電機選型計算里面有1/3法則的原因，那也只是個大概！
實際運用中我們的加速時間很短，加速度就很大，大概可以這樣看T=J*alpha ,等效慣量是哪個位置函數，再乘以一個很大的加速度，那么需要轉矩就更加大了。

作者: 子子61961 時間: 2017-3-19 21:21

georgemcu 發表于 2017-3-19 22:14
那是肯定的！
這是問什么在伺服電機選型計算里面有1/3法則的原因，那也只是個大概！
實際運用中我們的 ...

謝謝回復。印象中加速時一般很少會做勻加速運動，比如做單弦運動，然后求其中的加速度最大值。

作者: georgemcu 時間: 2017-3-19 21:29

子子61961 發表于 2017-3-19 21:21
謝謝回復。印象中加速時一般很少會做勻加速運動，比如做單弦運動，然后求其中的加速度最大值。

可以選擇加速方式，甚至可以讓伺服電機按你規定的運動規律來走，都可以的。
具體做電機選型計算的時候，可以使用粗略的方式來計算。
T=J系統等效慣量*最大加速度
這個是為什么我把系統等效慣量也列了出來，便于樓主使用，而勻速運動是我假設的，實際用不到的，只是讓大家有個感覺，這個轉矩不是恒定的是轉盤位置的一個函數。
問題的題主，到是可以使用我第一張圖，也就是系統等效慣量。有了系統等效慣量的最大值后乘以最大的加速度，就可以粗略的求得需要的最大扭矩了。
如果是伺服選型的時候需要有一個慣量匹配的問題。

作者: 貪玩稻草人 時間: 2017-3-19 22:24
期待樓主的小軟件

作者: 405626467 時間: 2017-3-19 22:40
學習了

作者: georgemcu 時間: 2017-3-19 22:55
本帖最后由 georgemcu 于 2017-3-19 22:56 編輯

georgemcu 發表于 2017-3-19 21:29
可以選擇加速方式，甚至可以讓伺服電機按你規定的運動規律來走，都可以的。
具體做電機選型計算的時候， ...

不客氣，有說錯的地方，還肯請指教

作者: 程一曦 時間: 2017-3-20 07:49

期待樓主的小軟件

作者: 程一曦 時間: 2017-3-20 07:52

期待樓主的小工具！

作者: xiaobing86203 時間: 2017-3-20 08:11
樓主大俠厲害了！感謝你的詳細計算說明。我再根據你的帖子認真學習下

作者: 范怡錦軒 時間: 2017-3-20 10:49
期待樓主的小工具

作者: georgemcu 時間: 2017-3-20 10:52

xiaobing86203 發表于 2017-3-20 08:11
樓主大俠厲害了！感謝你的詳細計算說明。我再根據你的帖子認真學習下

對你有用的部份是那個系統等效慣量，你自己設定一下你加速時間和要達到的速度后就知道你要的加速度了，再乘以那個系統等效慣量的最大值，就可以知道你需要的扭矩的最大值了，希望能幫到你

作者: 道法無常 時間: 2017-3-20 15:47
感謝大神指點，仔細學習！

作者: 97038538lw 時間: 2017-3-21 10:54
力求樓主小工具

作者: 茉莉素馨 時間: 2017-3-21 21:19
看來樓主的分析過程，有兩個地方不太明白先從假設說起，分析是否考慮重力作用。
其次：
1.如果不考慮重力，整個結構關于豎直軸是完全對稱的，既然等效只和轉角有關，為啥不是對稱的？
2.能否解釋一下圈里面那個波峰波谷的物理含義，就是如何產生這一現象的？

(, 下載次數: 91)

作者: 陳李 時間: 2017-3-22 09:01
學習了

作者: jiangdayuan 時間: 2017-3-22 14:23
軟件是什么？

作者: lolylx 時間: 2017-3-22 14:40
收藏~

作者: 楚天破1202 時間: 2017-3-22 15:16
都是高手

作者: 十月不在 時間: 2017-3-26 12:19
謝謝版主學習一下

作者: Cobbbb 時間: 2017-3-26 22:14
看不是很明白，跟著大神學習

作者: 機械爬蟲NN 時間: 2018-8-6 15:28
好東西！！

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