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标题: 关于伺服加速时间下限的问题 [打印本页]

作者: Miles_chen 时间: 2017-3-31 09:20
标题: 关于伺服加速时间下限的问题
请教下，关于伺服的加速问题：
对纯转动——旋转分度，选用伺服+中空平台，因为摩擦力很小，暂时做忽略
那么负载的转动惯量和加速度，就决定了电机的选型（当然，也要看分度时间和负载/电机的惯量匹配来定减速比）

那么理论上说，加速度如果很小的情况下，同样的电机，能带动的负载会差异非常大！

所以我一直很纳闷，伺服的加速除了受转动惯量限制上限外（最短加速时间），下限有没有什么限制参数？

当然，我自己计算的时候，通常是以0.1s 或者是 10%的运动时间，来设定加速时间。
但是一直很好奇，为什么不能将加速时间拉长到1s，甚至10s…

我知道，针对垂直负载，因为负载及重力，所以除了加速之外，一般都要求负载的扭矩占用不低于30%
所以针对垂直负载，就容易定出电机扭矩了~

作者: 未来第一站 时间: 2017-3-31 09:29
1.有一条是确定的，受电机本身电磁特性及结构特征限制无疑。

作者: Miles_chen 时间: 2017-3-31 09:34
本帖最后由 Miles_chen 于 2017-3-31 09:35 编辑

未来第一站发表于 2017-3-31 09:29
1.有一条是确定的，受电机本身电磁特性及结构特征限制无疑。

嗯我知道肯定不能无限长，很长的加速过程
但是问过了很多做电控调伺服参数的，他们都不懂，都只知道通常设置的脉冲频率而已……网上查的也都是伺服恒流变压，受电压影响加速的上限…
有位资深的台湾朋友倒是应该知道，只是一直没找到机会问他

作者: 面壁深功 时间: 2017-3-31 11:05
”但是一直很好奇，为什么不能将加速时间拉长到1s，甚至10s…“
也许兴起时，各个接触的人群，为了突出它快速响应的优点，而显摆强势。久而久之就成了权威不可逾越了吧。

作者: xiaobing86203 时间: 2017-3-31 11:33
因为伺服电机响应频率比较快，0.1S能完成加减速的动作就没有必要做成1S，你时间放长会不利于提高效率；上传一个电机选型技术表格，能帮助楼主理解

作者: 希傲 时间: 2017-3-31 12:42
伺服本身特性决定最小加速时间，控制器参数决定最大加速时间。

作者: Miles_chen 时间: 2017-3-31 13:28
本帖最后由 Miles_chen 于 2017-3-31 13:29 编辑

xiaobing86203 发表于 2017-3-31 11:33
因为伺服电机响应频率比较快，0.1S能完成加减速的动作就没有必要做成1S，你时间放长会不利于提高效率；上传 ...

选型计算我自认为很了解了，就是太了解，才不知道为什么默认的加速度下限都避而不谈。
问题是耽误时间的是角速度，而不是加速度——通常加速度的0.1~1s 对效率基本算没影响吧
只要后续角速度都能到指定的转速就行，那才是影响效率的。不是频繁启动的场合。

但是0.1~1s的差异，对加速扭矩，影响就大了，10倍啊。

作者: Miles_chen 时间: 2017-3-31 13:33

希傲发表于 2017-3-31 12:42
伺服本身特性决定最小加速时间，控制器参数决定最大加速时间。

能否再详细点，控制器的参数是…… 大概是哪一项参数……网上直接搜索，“驱动器最长加速时间设定”，出来全是最短时间哎……

作者: 尘世天涯 时间: 2017-4-1 08:34
大侠，你好，下面说一下我的理解，如果有错误，请指正

1. 加减速时间是根据功能来的，比如你要求在0.2秒内旋转60度，那显然加减速各0.1秒就是最低要求了（简化算法，不考虑摩擦阻力造成的加减速时间差异），即便是启动以后不停止的应用，也是有启动时间要求的。而选择的电机需要满足这个最低要求，并且最好有余量，因为负载会波动，计算有误差，等等。。。因此我不认为加减速时间有下限，而应该视应用而定。
2. 加减速的上限也只是在负载和电机已经选定的情况下才会有的一个值，因此抛开应用谈参数，我认为没有意义。
3. 关于先有鸡还是先有蛋的问题：我认为应该先有需求，比如加减速要求，节拍要求，再根据这个要求设计模型，模型确定，负载也就确定了，然后根据加减速要求和负载选择电机。中间可能会发现电机选不出来从而更改设计，但是这个最原始的先后顺序是定的

以上，是个人见解，供楼主参考

作者: Miles_chen 时间: 2017-4-1 09:21
本帖最后由 Miles_chen 于 2017-4-1 09:23 编辑

尘世天涯发表于 2017-4-1 08:34
大侠，你好，下面说一下我的理解，如果有错误，请指正

1. 加减速时间是根据功能来的，比如你要求在0.2秒 ...

可能我没有表述清楚，这边要讨论的，自然默认是在不频繁启动，或者运转时转速慢的条件下：
以90°为例，定位时间3S；通常加减速占比10~20%，则加速时间就0.3~0.6s
那我们对比下：
加减速时间假定0.6s，那么要完成3s定位90°，所需的盘面转速 6.25rpm
而如果以0.1s的加速时间来计算，所需的盘面转速 5.2rpm
就是说，加速时间对于所需转速影响不大。

但是如果减速比不变，加减速时间，对应所需的电机扭矩就会相差6倍。

至于减速比为什么不变——电机矩频特性，可以覆盖的转速范围很宽，所以减速比主要考虑惯量比来定就行了。

作者: 尘世天涯 时间: 2017-4-1 11:03

Miles_chen 发表于 2017-4-1 09:21
可能我没有表述清楚，这边要讨论的，自然默认是在不频繁启动，或者运转时转速慢的条件下：
以90°为例 ...

大侠，对于你举例的这个应用，我认为按照加减速各1.5s计算，再取余量才是最经济并且合理的。而不应该按照固定比例来决定加减速时间。
如我前面所说的，任何配置都是根据具体的应用来的，在如此重载的情况下还取这么短的加减速时间，只能有一个合理的理由，就是工艺要求或者节拍要求这样。如果不是，那就完全没必要

作者: hanbyte 时间: 2017-4-1 12:55
我记得看到过一个说法，电机的加速时间，也就是启动时间不能太长，加速时电流大，时间过长会烧电机。当然电机可以特殊设计来达到忍受长加速时间，到一般电机都有个启动时间范围。具体可以咨询下电机学人员。

作者: Miles_chen 时间: 2017-4-1 14:09

hanbyte 发表于 2017-4-1 12:55
我记得看到过一个说法，电机的加速时间，也就是启动时间不能太长，加速时电流大，时间过长会烧电机。当然电 ...

伺服不都是恒流吗…
嗯倒是提醒了我
我有同学专门做电机设计的我都给忘了
好的，我去问问他们~~

作者: hanbyte 时间: 2017-4-1 21:52

Miles_chen 发表于 2017-4-1 14:09
伺服不都是恒流吗…
嗯倒是提醒了我
我有同学专门做电机设计的我都给忘了

咨询好了记得来发个贴，让这个帖子的有个结论。。

作者: Miles_chen 时间: 2017-4-5 11:54

尘世天涯发表于 2017-4-1 11:03
大侠，对于你举例的这个应用，我认为按照加减速各1.5s计算，再取余量才是最经济并且合理的。而不应该按照 ...

哈兄弟
刚刚在另一个帖子里看到你也在苏州园区做非标自动化~
方便加微信聊聊不~（积分不足200 好像发不了站内消息 ╮(╯▽╰)╭）
我的微信号：maifeixiu

作者: Miles_chen 时间: 2017-4-6 08:57

hanbyte 发表于 2017-4-1 21:52
咨询好了记得来发个贴，让这个帖子的有个结论。。

昨天答复了
说是启动转矩肯定是大于负载转矩，所以启动电流比较大。长时间大电流影响不好。
但是细问下去，针对轻负载，是否可以设定略大于负载转矩的启动转矩，还是启动转矩有下限，不能只是略大而已……
回答说是轻载的启动电流很小，似乎能长时间……
说白了，也是说不清楚…
看来只能等那位资深的台湾朋友来大陆的时候问他了。

作者: 尘世天涯 时间: 2017-4-6 14:15
我来回答一下这个问题吧
首先，对于伺服电机来说，加速时间并没有下限，如果一定说有，那一定是来自应用要求
因为，加速时间越长，电机所需输出的扭矩就越小，而电机的扭矩是跟电流成正比的，也就是说负载确定的情况下，启动时间越长，所需电流越小
那么启动时间不能太长的说法是哪里来的呢？这是针对普通交流电机的。解释这个问题需要明白绕组电流是怎么确定的：当电机达到稳定转速以后，绕组会因为切割磁感线产生一个稳定的反电动势，这个反电动势与绕组自身内阻产生的压降之和，就等于绕组电压。
电机刚启动的时候，绕组两端电压瞬间就会达到额定电压，但是绕组的反电动势是随着转速的增加而慢慢增加的，在刚启动的瞬间，转速为零，则反电动势也是零，此时绕组电压除以绕组内阻就是这一瞬间的电流，当转速开始增加以后，反电动势开始逐渐增加，绕组电流则开始逐渐减小，直到转速稳定，绕组电流达到额定电流
从上面的说明就可以看出来，启动时间当然是越短越好，否则绕组机会有过热烧毁的风险，这也是为什么大功率电机会限制每小时的启动次数的原因

作者: Miles_chen 时间: 2017-4-6 19:17

尘世天涯发表于 2017-4-6 14:15
我来回答一下这个问题吧
首先，对于伺服电机来说，加速时间并没有下限，如果一定说有，那一定是来自应用要 ...

TKS!！
这个解释很合理~
伺服恒流恒矩，就不存在过热的问题了，电压随转速而升高。

作者: 只有快乐 时间: 2017-5-6 21:24

Miles_chen 发表于 2017-4-6 08:57
昨天答复了
说是启动转矩肯定是大于负载转矩，所以启动电流比较大。长时间大电流影响不好。
但是细问下 ...

上面的隐藏意思是电流大小跟负载有关，还依靠你电机选型是否合适？

作者: 5555a 时间: 2018-5-31 00:30
电机恒流好还是恒压好？

作者: Fakerxu 时间: 2023-3-3 16:50

Miles_chen 发表于 2017-3-31 13:28
选型计算我自认为很了解了，就是太了解，才不知道为什么默认的加速度下限都避而不谈。
问题是耽误时间 ...

伺服电机参数里并没有伺服加速时间这个说法，理论上减速时间是可以无限长的。根据T=JB，在转矩一定的情况下，大惯量负载向通过减小加速时间来达到想要的效果。

作者: Fakerxu 时间: 2023-3-3 16:57

Miles_chen 发表于 2017-4-1 09:21
可能我没有表述清楚，这边要讨论的，自然默认是在不频繁启动，或者运转时转速慢的条件下：
以90°为例 ...

完全可以在出力扭矩一定的情况下，通过延长加减速时间来带带动更大的负载惯量。只要出力扭矩大于阻力扭矩，就会是一个加速的过程。

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