电机选型基础知识与容量选择事例

一、容量选型：基础知识

牛顿力学三定律：

1.任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。

2.物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。

3.两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。

由外力求得转距的方法

转距＝力×半径＝力×［1转的移动量／（2×π）］＝力×［周长／（2×π）］

加速转矩＝半径×质量×加速度

加速度＝速度V／时间加速转矩＝半径×质量×速度V／時間

速度V＝距离／时间

＝半径×角度／时间＝半径×角速度

加速转矩＝半径×质量×半径×角速度／时间

＝半径2×质量×角加速度

半径^2×质量就是它的惯量

转动惯量定义为：J=∑mi*ri^2（1）式中mi表示刚体的某个质点的质量，ri表示该质点到转轴的垂直距离。转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量,它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。刚体的转动惯量是由质量、质量分布、转轴位置三个因素决定的。(2)同一刚体对不同转轴的转动不同,凡是提到转动惯量,必须指明它是对哪个轴的才有意义。

惯量转换

伺服选型基本要素：转矩、速度、转动惯量、功率、转矩、速度关系：

P=N*T÷9549.3

额定转速之下，恒转矩输出；额定转速之上，恒功率输出(式中P:功率，单位为kW;N电机额定转速，单位为RPM;T:额定转矩，单位为N.m)。

例如：某电机的功率为200W,额定转速3000RPM,请问其额定转矩为多大？由以上公式得：

T=(9549.3*P)÷N=((9549.3*0.2)÷3000=0.64Nm

举例：

1.此装置为垂直轴，总质量为20kg

2.滚轴丝杠的导程40mm

3.移动移动距离为300mm

4.速度为500mm/s

二、选定事例

后来客户设计时把机械质量的增大20kg→30kg

该怎么办？是否要选择容量更大的马达？

不需要，因为马达的额定速度是3000rpm，滚轴丝杠的导程是40mm，这样线速度可以达到2000mm/s。

而实际客户只需要500mm/s的速度，因此可以把导程改为10mm

三、事例总结：

1.滚轴丝杠的导程在移动速度满足的条件下尽量选小的。

2.马达的转速最好不要比额定速度小太多，最好为额定转速的90％左右。

3.设计变更后要重新做容量计算。