Làm thế nào để tính toán tỷ số giảm hộp số và đầu ra mô-men xoắn cho hệ thống truyền động động cơ servo?

Tỷ lệ 1:10 được chọn là quá cao trong thời gian chỉ số 0,8 giây và mô-men xoắn tải bị đánh giá thấp hơn khoảng 18% sau khi tính cả hiệu suất hộp số. Động cơ servo đạt đến giới hạn mô-men xoắn trong quá trình tăng tốc sẽ ngắt bộ truyền động, làm giảm độ chính xác định vị và làm bộ giảm tốc bị quá nóng. Giải pháp nằm ở một trình tự tính toán có kỷ luật bao gồm việc kết hợp tỷ lệ, mô-men xoắn, hiệu suất và quán tính trước khi đặt hàng.

Tỷ lệ giảm và đầu ra mô-men xoắn có ý nghĩa gì trong hệ thống truyền động động cơ servo

Tỷ số giảm là thương số của tốc độ đầu vào của mô tơ servo chia cho tốc độ đầu ra của hộp số, trong khi đầu ra mô-men xoắn là lực quay có sẵn ở trục đầu ra sau khi áp dụng hiệu ứng nhân của tỷ lệ đó và hiệu suất cơ học của hộp số.

Động cơ servo là thiết bị tốc độ cao, mô-men xoắn thấp, trong khi hầu hết các tải của máy đều yêu cầu chuyển động tốc độ thấp, mô-men xoắn cao. Hộp số thu hẹp khoảng cách đó. Hiểu mối quan hệ chính xác giữa tỷ lệ và mô-men xoắn là nền tảng của mọi quyết định phù hợp, bởi vì nó xác định liệu bộ truyền động servo có thể tăng tốc tải trong thời gian chu kỳ yêu cầu mà không vượt quá giới hạn nhiệt hoặc dòng điện đỉnh hay không.

Phương pháp ba bước để tính tỷ lệ giảm

Để tính tỷ lệ giảm tốc cho hệ thống truyền động mô tơ servo, bạn cần ba giá trị: tốc độ đầu ra yêu cầu từ thời gian chu kỳ, tốc độ định mức của mô tơ servo và mô-men xoắn đầu ra theo yêu cầu của tải.

Tính công suất mô-men xoắn sau tỷ lệ giảm

Sau khi tỷ lệ giảm được cố định, hãy tính công suất mô-men xoắn khả dụng bằng cách nhân mô-men xoắn liên tục của mô tơ servo với tỷ lệ và hiệu suất hộp số.

Hệ số hiệu suất quan trọng vì nó chuyển đổi phép nhân mômen lý thuyết thành mô men xoắn có thể sử dụng được. Bộ giảm tốc hành tinh có hiệu suất 0,97 mang lại mô-men xoắn đầu ra nhiều hơn 3% so với bộ giảm tốc có hiệu suất 0,94 ở cùng tỷ lệ, điều này có thể tạo ra sự khác biệt trong giai đoạn tăng tốc mất 0,8 giây.

Kết hợp động cơ servo và hộp số: Quán tính, độ chính xác và phản ứng ngược

Việc tính toán tỷ lệ chỉ là một nửa vấn đề về kích thước. Động cơ servo cũng phải điều khiển động quán tính tải phản xạ và phản ứng ngược của hộp số phải nằm trong dung sai định vị của máy.

Sự không phù hợp quán tính là một trong những yếu tố bị bỏ qua nhất. Quán tính tải phản xạ tại trục động cơ bằng quán tính tải chia cho bình phương tỷ số giảm tốc. Tỷ lệ quán tính rôto trên tải là 1:5 hoặc cao hơn được khuyến nghị để điều khiển servo chính xác. Tỷ lệ thấp hơn có thể chấp nhận được đối với các trục chậm hơn, nhưng tỷ lệ cao hơn gây ra các vấn đề về điều chỉnh độ lợi và có thể kích hoạt dao động trong quá trình giảm tốc nhanh.

Các trục tự động hóa cần mô-men xoắn cao và lắp đặt nhỏ gọn được hưởng lợi từ bộ giảm tốc hành tinh dòng AHB, bao gồm các tỷ lệ từ 3:1 đến 100:1 và giữ phản ứng ngược xuống còn 3 phút. Các nhà sản xuất như ZHEJIANG BEITTO TRANSMISSION TECHNOLOGY CO., LTD. (BEITTO) thiết kế hiệu quả cao hộp số hành tinh động cơ servo đơn vị cho các chu kỳ nhiệm vụ này.

Phản ứng dữ dội thấp Bộ giảm tốc hộp số hành tinh AHB mô-men xoắn cao Bộ giảm tốc hành tinh bánh răng xoắn ốc này mang lại phản ứng ngược thấp dưới 3 phút cung để định vị chính xác và mô-men xoắn cao trong các trục tự động hóa nhỏ gọn, với thiết kế mặt bích để lắp động cơ đa năng và vận hành không cần bảo trì. Xem sản phẩm →

Đối với các cơ chế chọn và đặt và lập chỉ mục yêu cầu phản ứng ngược thấp nhất có thể và chuyển động yên tĩnh, bộ giảm tốc linh hoạt dòng BSHF cung cấp phạm vi tỷ lệ từ 50:1 đến 160:1 với phản ứng ngược dưới 1 arcmin.

Hộp giảm tốc linh hoạt dòng BSHF có trục rỗng Cung cấp thiết kế không có phản ứng ngược và tỷ lệ từ 50:1 đến 160:1, bộ giảm tốc nhẹ này hỗ trợ các cơ chế chọn và đặt và lập chỉ mục với chuyển động yên tĩnh và mô-men xoắn cao trong một bố cục đồng trục nhỏ gọn. Xem sản phẩm →

Trong trường hợp trục chuyển động phải quay 90 độ mà không cần thêm hộp vát riêng biệt, bộ truyền động hành tinh góc vuông dòng ATR duy trì độ chính xác về tỷ lệ trong một kích thước nhỏ gọn.

Bộ giảm tốc truyền động hành tinh góc 90 độ ATR Bộ truyền động hành tinh góc vuông này cung cấp khả năng quay 90 độ mà không cần thêm hộp vát, duy trì độ chính xác về tỷ lệ và độ cứng cao với vòng bi côn, phù hợp với các trục chuyển động nhỏ gọn. Xem sản phẩm →

Các lỗi định cỡ phổ biến làm hỏng ổ đĩa servo

Bốn sai lầm gây ra hầu hết các chuyến đi quá tải và lỗi định vị trong hệ thống truyền động động cơ servo.

1. Bỏ qua hệ số hiệu quả: Chỉ nhân mô-men xoắn của động cơ theo tỷ lệ có thể đánh giá thấp nhu cầu mô-men xoắn từ 5 đến 10 phần trăm, dẫn đến các bộ truyền động có kích thước nhỏ sẽ bị trượt khi tải.
2. Chỉ chọn tỷ lệ từ tốc độ: Một tỷ số thỏa mãn tốc độ nhưng bỏ qua quán tính phản xạ có thể gây ra dao động và lỗi điều chỉnh độ lợi.
3. Chọn sai lớp phản ứng dữ dội: Bộ giảm tốc 10 arcmin trên hệ thống định vị 0,01 mm sẽ không bao giờ đáp ứng được độ chính xác cần thiết.
4. Bộ giảm tốc quá khổ: Bộ giảm tốc được đánh giá cao hơn mô-men xoắn của động cơ sẽ đắt hơn, tăng thêm quán tính phản xạ và làm giảm hiệu suất tổng thể của hệ thống.

Danh sách kiểm tra lựa chọn nhanh để mua sắm

Sử dụng danh sách kiểm tra này trước khi đặt hàng để khóa hệ thống truyền động servo đáp ứng các mục tiêu về tốc độ, mô-men xoắn và độ chính xác mà không có rủi ro quá tải.

Câu hỏi thường gặp về kích thước hộp số servo

Công thức tính tỷ số truyền hộp số là gì?

Tỷ số giảm = tốc độ đầu vào động cơ chia cho tốc độ đầu ra hộp số. Động cơ servo 3000 vòng/phút với hộp số 10:1 tạo ra 300 vòng/phút ở trục đầu ra.

Làm cách nào để tính toán công suất mô-men xoắn của động cơ servo với hộp số?

Công suất mô-men xoắn = mô-men xoắn động cơ x tỷ số giảm x hiệu suất hộp số. Một động cơ servo 5 Nm thông qua bộ giảm tốc hành tinh 10:1 với hiệu suất 95 phần trăm mang lại 47,5 Nm ở trục đầu ra.

Làm cách nào để chọn tỷ lệ giảm phù hợp cho hệ thống truyền động động cơ servo?

Bắt đầu với tốc độ đầu ra và mô-men xoắn đầu ra cần thiết, sau đó tính tỷ lệ từ tốc độ động cơ. Xác minh mô-men xoắn thu được sau khi áp dụng hiệu suất và kiểm tra xem tỷ lệ quán tính có nằm trong phạm vi điều khiển có thể sử dụng của bộ truyền động servo hay không.

Sự khác biệt giữa bộ giảm tốc hành tinh và bộ giảm tốc linh hoạt cho hệ thống servo là gì?

Bộ giảm tốc hành tinh mang lại hiệu suất và mật độ mô-men xoắn cao hơn, trong khi bộ giảm tốc linh hoạt mang lại phản ứng ngược thấp hơn và chuyển động ở tốc độ thấp mượt mà hơn. Chọn hành tinh cho khả năng chịu tải và linh hoạt để có độ chính xác hoặc khớp bộ giảm tốc với yêu cầu chủ yếu của trục.