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发表于 2008-8-26 10:41:52
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来自: 中国福建福州
一、减速机的一般理解:1 P+ D" a$ q% t2 p
最简当的理解是,减速机是改变速度与输出力矩的,提供大力矩,低转速。减速机的转数比=输入转数/输出转数,若转数比为100,输出转矩大约为输入转矩的100倍。(转速减慢而转矩增加)" U9 O `9 S( I' d7 u* C
减速机也是一种变速机,不过一般变速机是用来减速的,习惯称减速机而已;一般的减速机是固定传动比的,也有可调的,但一般是分级调速。
- X m& s) J. a+ Y( D" i大家容易想到的是,汽车上都有一个可调速的减速机,所以汽车就有了几个档位,汽油机(柴油机)就和电机一样,加减油门速度可以变化,但变化范围不大。 4 j) }6 L+ C T+ N- m: j
当然要说的是,离合器和减速机不是同一个东西,只不过一般说到减速机大家就容易想到汽车变速,想到是离合器的功劳,其实每次变速都是在拉动变速杆后才完成的。一般可调变速机在换档时,是不能负荷的,所以要通过离合器把减速机输出与汽车分离,换好档后再联接,离合器只是一种联轴器(只不过是可分可合的)。1 n; l7 k0 G/ `, j( c
能量守恒定律告诉我们,电机输出功率不可能无缘无故地变,只可能因为各种损耗变成热能量了。功率不变,速度减小,那就使力量(力矩)变大了;相同输出功率时,(角)速度与力(力矩)成反比,一般减速机也有能量损耗,效率为70%-99%不等。7 ~ s% d6 V( n) f! k- |: ]8 `) o
" c' w$ G0 }% G# K) L- I* K如果用于低速的场合,只用一个普通低速的电机能行吗?或用伺服电机呢?
/ O# O8 y$ [: F. v- U只用一个普通低速的电机那当然不行,因为:
7 y0 T4 O& t5 J! r1)速度一般达不到:一般情况下减速机的数比可以低到3:1甚至更小,也可以高于180:1甚至更大。6 s }4 b' f: x: `
也就是说,当普通电机转速为1380转/分(4极电机)时,减速机输出转速可以高到460转甚至更大,也可以低到7.6转甚至更小。而普通电机可以实现这么大的变速范围吗?就算是多极变速电机,转速最快的2极电机转速为2880-2970转/分左右,转速最低的12极电机转速为480-490转/分左右。如果只需要几十转/分的转速,普通电机那就更不行了。
$ h5 E. k* c8 ^, g9 s2)普通电机转矩一般达不到:要求在低速运转的负载,一般说来都要求比较大的转矩(比如说提升机、电梯、生产线、卷绕机等等),即使普通电机的转速符合要求了,转矩也往往不能刚好符合要求。注意低速时机械导轨容易出现“爬行”现象。0 _2 @. H9 K" l8 o) S3 U' u1 {
用于低速的场合,只用一个交流伺服电机能行吗?那还得分具体的不同情况:
$ {% i3 N% h# ~( H; T' F, ~用交流伺服电机做低速运行是没有问题的(伺服驱动器内部有内置的电子齿轮,可任意设置,但建议1/50≤减速比≤50)。但是同样存在转速符合要求了,转矩未必能刚好符合要求的情况,若转矩也符合了要求了那当然是排在第一位的最佳方案了。% n1 Q1 H' ?0 j2 J7 u! L+ E1 @
若转矩不符合要求,又可细分为两小类不同配置方案:A)大功率交流伺服装置(交流伺服驱动器+伺服电机)方案;B)小功率交流伺服装置+减速机方案。( Z$ Q- k6 r1 S! F6 _
A)在位置精度没有特别要求的情况下,选用大功率的交流伺服装置方案因其成本较高,和小功率的交流伺服装置+减速机方案,相比较而言,性价比优势不明显。1 L$ U0 y8 y! K' _
B)但若是有较高的位置精度要求的,虽然采用大功率的交流伺服装置方案成本高些,但位置精度要求得到了保障;而小功率的交流伺服装置+减速机方案,因减速机存在机械齿轮背隙,位置精度是要做出一些牺牲的。最终方案要根据具体的设备、设计目标、技术指标、精度要求等因素来确定。: u5 F0 m; Q8 T8 |3 W
C)另外还得兼顾电机的转矩转子惯量。
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伺服电机和减速机是怎样选配的?比如选择中惯量750W的电机,选择一种减速比在60左右的减速机,应该怎样选?1 P! t) H6 F2 c" E; e8 j% w
选型时应注意:
# t) C* _& }+ `6 O- K* V4 C& s- d 1)确认你的负载额定扭矩要小于 > 减速机额定输出扭矩。7 O, o; l- N& m% L) @! o
2)伺服电机额定扭矩(乘以)x减速比要大于 > 负载额定扭矩。
6 T0 Z" Z5 k3 }" I; A 3)负载通过减速机转化到伺服电机的转动惯量,要在伺服电机允许的范围内。1 K2 b8 O: C7 c5 K9 {+ _4 o
4)确认减速机精度能够满足您的控制要求。
, N& }7 ?9 g! I4 G 5)减速机结构形式,外型尺寸既能满足设备要求,同时能与所选用的伺服电机连接。2 o9 [$ V7 J- t0 D) s
除了减速机传动比,输出转矩,输出轴的轴向力,径向力校核;还要看减速机的传动精度,根据工作条件选择。因为传动精度高价格高,只要电机和减速机配套后满足你的要求(功能和性能),就可以了。$ \2 X+ `( L$ E+ f T$ E/ v
技术指标要符合要求,材料成本价格适中,就是好的方案。 |
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