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标题: 关于输出扭矩达不到 [打印本页]
作者: a2336128    时间: 2019-11-20 17:00
标题: 关于输出扭矩达不到
小弟遇到一个问题：增大减速机减速比后无法达到预期的输出扭矩
0 R9 M6 {- ?  u% f' f7 j         结构说明：步进电机+蜗轮蜗杆减速机，带动丝杆旋转，螺母做直线运动3 L+ T$ c- D% ^1 V
         参数说明：步进电机为86步进电机 额定输出扭矩12NM，蜗轮蜗杆减速机减速比为60，丝杆选择的是40直径，导程10的，荷载100KN  ^( a' e/ T  w) o! b
         计算过程：①计算需要的扭矩  选择的公式是  T=FL/2πη   F=100KN  L=10  算得T=176.928NM  , f- b' V/ z- r8 |
                           ②计算减速机输出扭矩   驱动器输入电压48V 输出电流6A  选用电机输出扭矩为3NM，算出T=3x60=180NM * X, i" n& F1 X4 s/ S4 t
                           ③丝杆的载荷是够的，安装选型手册选型，安全系数为2倍5 [6 V; k7 m' e9 y, x2 K
         实际情况：实际情况只能达到70KN，考虑之前没有考虑涡轮蜗杆减速机的效率比较低，所以选用100减速比的蜗轮蜗杆减速机，其输出扭矩/ v2 M" f' B! z2 ]6 k9 U! x- q
                           T=3x100x0.75=225NM! E9 j! S( ]5 c* s: e2 u4 z9 i
          更换减速机之后，实际只能达到99KN，且这个力无法保持$ \! E" e6 L& b( G5 e/ \
想问下大家，这个情况是怎么回事，望大家能解解惑！; R/ @& y" G: z: N; g1 @2 y
作者: 蓝天心    时间: 2019-11-20 17:10
你弄个好点的减速机，减速机拆卸下来，检验下减速机的力矩损失，不行手转下就知道了；分件检查后，安装一步步检查
作者: a2336128    时间: 2019-11-20 17:57
蓝天心 发表于 2019-11-20 17:10
$ f) d. C- V' D9 P. L8 w6 C4 b你弄个好点的减速机，减速机拆卸下来，检验下减速机的力矩损失，不行手转下就知道了；分件检查后，安装一步 ...

! |* y- c) X) z您好 感谢您的回复 我明天准备拿扭矩传感器测一下减速机输出的扭矩。。还有就是这个单纯的提高减速比，无法按照线性或者近似线性的比例，增大输出扭矩，那有没有这个计算公式？或者输出扭矩与减速比的曲线啥的？有没有这方面资料 您能推荐一下吗？ 谢谢
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作者: 北极之南    时间: 2019-11-20 20:58
有没有蠕动，有没有计算功率，
作者: 晓昀    时间: 2019-11-20 23:29
扭矩结合电机输出功率（考虑传动效率）计算，可能是电机输出功率本身就不足。
作者: 远祥    时间: 2019-11-21 07:56
60的减速比按道理来说应该不会呀，楼主机构负载的移动是什么导向，估计哪里卡住了。。。
作者: pacelife    时间: 2019-11-21 08:23
本帖最后由 pacelife 于 2019-11-21 08:28 编辑 . G1 w; {: O& w- `
; U7 q+ ?/ g6 ^0 r+ L8 u
60的减速就算考虑蜗轮蜗杆和滚珠丝杠的效率也差不多有130KN的扭矩，还有一个空载扭矩没有算在里面，楼主可以实测一下，是不是电机本身的功率达不到要求呢？当然按照一般的设计，你这个系数实在太小了，工作负载一般都只在30%左右
作者: 黄工baba    时间: 2019-11-21 08:27
应该考虑增大电机功率而不是更换减速机。理论出力180N*M，实际只有70%，说明30%部分就是内部摩擦力了，如果不换机械部分零件，摩擦力基本固定的，换更大的减速机内部摩擦力只会更大。
作者: as13025251541    时间: 2019-11-21 08:59
8楼说的对，实际扭矩还要乘以减速机的效率，可以问一下厂家要具体的数值。
作者: 风云缘    时间: 2019-11-21 09:02
12NM电机大概3Kw左右电机，拖100KN有点小
作者: 346292313@qq.co    时间: 2019-11-21 11:00
齿轮扭矩 T电=F载*（D/2）    D为齿轮直径
6 B) R5 J  M' G+ `丝杆扭矩 T电=F载*BP/（2πη）BP为丝杆行程 η为丝杆效率 一般0.9, a# N, u8 h3 m1 R
同时还要满足电机的转动惯量0 h4 X0 [; _; L1 k7 l
另外齿轮丝杆加工精度会影响效率
6 o6 y5 q7 w8 @3 s国产小厂电机可能虚标
作者: gumptious    时间: 2019-11-21 11:12
用60比的減速機  可見你電機轉速應該上千轉....你先查下你步進電機的現實操作轉速下  轉矩還剩多少??
作者: icefire999    时间: 2019-11-21 11:23
蜗轮蜗杆减速机速比很小效率也就是60-70%，你这个速比100传动效率也最多25%，建议更换传动效率高的减速机
作者: a2336128    时间: 2019-11-21 15:31
根据各位同僚的建议 特做如下分析计算
3 g% l5 J1 Y; D+ s) B1：电机转速：驱动器细分3200，控制器给予的脉冲数为每秒8000，理论转速150r/min
& b3 |0 n" ]  j8 H- v2：用扭矩传感器测试 ，电机带减速机与扭矩传感器连接，  60减速比和100减速比的输出扭矩差不多，都可以达到需要的扭矩180NM，但是都会咔咔响，无法保持这个扭矩
6 c1 ^0 X% @) \3 `6 B结论：电机输出扭矩没有达到额定的保持扭矩，既无法达到商家标的12NM的这个扭矩，- g, g0 L+ k0 U
原因：驱动器工作电压为DC24V至110V，设置驱动器的输出电流为6A，实验中供给电压为48V，电流为5A，不知道是不是这个原因
作者: gumptious    时间: 2019-11-21 15:43
a2336128 发表于 2019-11-21 15:31  Y2 r, ]$ c2 ~1 V  D! T7 i1 w
根据各位同僚的建议 特做如下分析计算; E  D( J# q( z/ Z% ]
1：电机转速：驱动器细分3200，控制器给予的脉冲数为每秒8000，理论 ...
) h, r# b1 O$ N' Y& q
咔咔响...就是失步的表現...! @8 f: d* K! f% {: X# q
按說法  150rpm 應該自啟動轉矩內  不應有達不到標示轉矩的問題...但電流小於額定電流6A 也是原因之一0 K4 C- V- |; z% t/ X; J* M
但對於你用渦輪減速機  再加絲桿昨直線傳動  想知道整個組合  最終的移線線速度是多慢??
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作者: a2336128    时间: 2019-11-22 10:34
gumptious 发表于 2019-11-21 15:431 {# D1 ^$ Z& U
咔咔响...就是失步的表現...7 l. O/ {4 S( Z" m' x: i' n/ J
按說法  150rpm 應該自啟動轉矩內  不應有達不到標示轉矩的問題...但電流小 ...
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您好，感谢您的回复，最终转速很慢 在接近我需要加载的目标数值时，会减速，很慢的速度进行直线移动，最终的速度就是1mm/min，丝杆导程是10，换算到减速机输出转速就是0.1r/min,那电机只有0.001r/min了，这个速度很小，但是力保持不住；
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作者: gumptious    时间: 2019-11-22 14:56
a2336128 发表于 2019-11-22 10:34
% B0 a: m3 k3 z) I您好，感谢您的回复，最终转速很慢 在接近我需要加载的目标数值时，会减速，很慢的速度进行直线移动，最 ...
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按目前資料...步進電機未分頻前  按兩相半步  你使用頻率在  40到1000 也應該沒有加速轉矩過大的問題....但低速跳動問題...你能使用?
2 R; r6 I) U. F$ t/ U) U$ t0 |1 C+ g8 c, z能提供電機驅動器的轉矩曲線圖嗎?要不去廠家買個能跟你這個電機能匹配的定電流驅動器,確保電流能滿足6A的轉矩特性...跟電機熱產生的總組抗變高而轉矩更不足的困境.../ X# S; H* |4 B8 l9 B1 X2 a




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