伺服系统伺服电机伺服系统伺服电机(Servo

伺服马达是自动化机械中，精密定位常用之旋转作动组件，如数值控制(CNC)之工具、机器人(Robot)及印刷机等产业机械，如何选用适当伺服马达规格机构中，以滚珠螺杆(Ball screw) 之滑台为例，计算如下： 一、首先决定机械之规格： 1.负载 W=200(kg) 2.滚珠螺杆规格： (1)螺距(Pitch) PB=20(mm) (2)直径 DB=50(mm) (3)重量 WB=40(kg) (4)摩擦系数 μ=0.2 3.机械效益 η=0.9 二、决定动作参数 1.负载时移动速度 V=500(mm/sec) 2.滑台全行程 L=1000(mm) 3.全行程移动总时间 t=1.4(sec) 4.加减速时间 t1=t3=0.2(sec) 5.静止稳定时间 t4=0.3(sec) 6.定位精度 ±0.05(mm) 三、选用马达之转子惯量(JM) 1.滚珠螺杆惯量 JB=(WB．D^2)/(8．g) 　=(40．52)/(8．980) 　=0.128(kg．cm．S^2) 2.负载惯量 JL=(W/g)．(PB/20．π)^2+JB 　=(200/9.8)．(20/20．π)^2+0.128 　=0.149 3.马达轴心转换惯量 J=JL=0.149(kg．cm．S^2) 4.选用马达之转子惯量 JMJL/20 149/20 7.45(g．cm．S^2) 四、选用马达回转速(N) N=(V．60)/PB =(500．60)/20 =1500(rpm) 五、选用马达之额定扭矩(TM) 1.负载扭矩 TL=(μ．W．PB)/(2．π．η)/10 　 =(0.2．200．20)/(2．π．0.9)/10 　 =14.15(kg．cm) 2.加减速扭矩 TA=(2．π．N/60．t1)．(JM+(JL/η)) 　 =140.5(kg．cm) 3.瞬间最大扭矩(Ta) Ta=TA+TL=154.5(kg．cm) Tb=TL=14.15(kg．cm) Tc=TL-TA=-126.35(kg．cm) 4.实效扭矩 Trms=√((Ta^2．t1)+(Tb^2．t2)+(Tc^2．t3))／(t1+t2+t3+t4) 　　=69.3(kg．cm) 5.选用马达之额定扭矩 TM1.3．实效扭矩(Trms) 　 1.3．69.3 　 90(kg．cm) 注：通常选用马达之瞬间最大扭矩为TM之三倍但必须大于Ta 六、选用马达解角器(PE) PE=2000(p/rev) 则机械位置分辨率(Resolution) =(PB．(1/R))/(PE．4) =0.0025(mm) 机械定位精度±0.05(mm) 七、其它 如制动器(Brake)等其它附件请按需求选定之

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