伺服电机选型计算数据表
合集下载
伺服电机选型计算xls 表格计算
TMx0.8＞TL
＊ 此值因各系列而异，请加以注 意。
⑦加减速 转矩的计 算
加减速转矩TA
0.5096 0.037
⑧瞬时最 大转矩、 有效转矩 的计算
必要的瞬时最大转矩为T1
有效转矩Trms为
T1=TA+TL T2=TL T3=TL-TA
0.0523 0.0156 -0.0211
0.029
⑨讨论 负载惯量JL 有效转矩Trms
1.528 N.M
3000
r/mi n
条件满足 条件满足
条件满足 条件满足
条件满足
kg.m2 ＞
初步
选择
定
R88M
-
U200
30(J
m=
根据
R88M
-
1.6E-02
U200 30的
额定转矩Tm=源自N.m1.23E-05
0.637
(N.m )
N.m N.m N.m
N.m
≦[电机 的转子惯 量JM
﹤[电机 的额定转 矩
×
[适
1.23E-05
用的 惯量
比
=30]
0.5096 N.M
﹤[电机 的瞬时最 大转矩 ≦[电机 的额定转 数 U系列的 编码器规 格为2048 （脉冲/ 转），经 编码器分 频比设定 至1000 （脉冲/ 转）的情 况下使用 。
10 15 20
3 0.1
1
80 40 0.5 0.2 0.01
③换算到 电机轴负 载惯量的 计算
滚珠丝杠的惯量JB=
负载的惯量JW=
换算到电机轴负载惯量JL=JW
JL=G2x(JW+J2)+J1
④负载转 矩的计算
伺服电机选型计算ls表格计算
1.528 N.M
3000
r/mi n
条件满足 条件满足
条件满足 条件满足
条件满足
换算到电机轴负载转矩TL=Tw
⑤旋转数 的计算
转数N
⑥电机的 初步选定 [选自 OMNUC U 系列的初 步选定举 例]
N=60V/P.G
选定电机的转子·惯量为负载的 1/30*以上的电机
JM≥JL/30
0.015605096 320
6.9017E-06
选定电机的额定转矩×0.8 比换算到电机轴负载转矩 大的电机N.m
TMx0.8＞TL
＊ 此值因各系列而异，请加以注 意。
⑦加减速 转矩的计 算
加减速转矩TA
0.5096 0.037
⑧瞬时最 大转矩、 有效转矩 的计算
必要的瞬时最大转矩为T1
有效转矩Trms为
T1=TA+TL T2=TL T3=TL-TA
0.0523 0.0156 -0.0211
0.029
⑨讨论 负载惯量JL 有效转矩Trms
10 15 20
3 0.1
1
80 40 0.5 0.2 0.01
③换算到 电机轴负 载惯量的 计算
滚珠丝杠的惯量JB=
负载的惯量JW=
换算到电机轴负载惯量JL=JW
JL=G2x(JW+J2)+J1
④负载转 矩的计算
对摩擦力的转矩Tw
0.00015 0.000207051 0.000207051
0.015605096
2.07E-04 kg.m2 0.029 N.m
瞬时最大转矩T1 必要的最大转数N
编码器分辨率R=P.G/AP.S
0.0523 N.m 320 r/min
伺服电机选型通用计算公式
ห้องสมุดไป่ตู้
9预选伺服电机的确认
所需要加速转矩确认 TP=2Л nM(JM+JL）/60ta +TL 所需要减速转矩确认 TS=2Л nM(JM+JL）/60td -TL 转矩有效值确认 Trms2=(TP2ta+TL2tc+Ts2td)/t 0.486054898 计算值 1.236262156 0.369312404
1 机器规格
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 名称 负载速度 直线运动部分重量 滚珠丝杠长度 滚珠丝杠直径 滚珠丝杠导程 滚珠丝杠密度 减速比 直线运动外部力 齿轮＋联轴器 转动惯量 摩擦系数 综合机械效率 加速时间 减速时间 运行时间 周期时间 符号 VL m LB dB PB ρ R F JG μ η ta tb tc t 数值 15 250 1 0.02 0.01 7870 2 0 0.00004 0.2 0.9 0.1 0.1 1 1.5 单位 m/min kg m m m kg/m3 N kg・㎡ s s s s 2s最大定位完成45mm
5、11、21、33
`2速度线图
加速时间 减速时间 运行时间 周期时间 负载轴转速 电机轴速度计算值 电机轴速度选择 TL=(9.8μ m+F)*PB/(2Л Rη ) 负载转矩计算值 ta tb tc t 0.1 0.1 1 1.5 s s s s min-1 min-1 min-2 N.m 0.433474876
`6负载行走功率 `7负加速功率 8伺服电机预选
计算值 0.433474876 362.255569 3000 0.000229365 200 3000 0.637 2.23 0.0000263 0.000394 最大值 2.23 最大值 2.23 额定转矩 0.637 额定输出 额定转速 额定转矩 、最大转矩 电机转子转动惯量 容许负载转动惯量
9预选伺服电机的确认
所需要加速转矩确认 TP=2Л nM(JM+JL）/60ta +TL 所需要减速转矩确认 TS=2Л nM(JM+JL）/60td -TL 转矩有效值确认 Trms2=(TP2ta+TL2tc+Ts2td)/t 0.486054898 计算值 1.236262156 0.369312404
1 机器规格
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 名称 负载速度 直线运动部分重量 滚珠丝杠长度 滚珠丝杠直径 滚珠丝杠导程 滚珠丝杠密度 减速比 直线运动外部力 齿轮＋联轴器 转动惯量 摩擦系数 综合机械效率 加速时间 减速时间 运行时间 周期时间 符号 VL m LB dB PB ρ R F JG μ η ta tb tc t 数值 15 250 1 0.02 0.01 7870 2 0 0.00004 0.2 0.9 0.1 0.1 1 1.5 单位 m/min kg m m m kg/m3 N kg・㎡ s s s s 2s最大定位完成45mm
5、11、21、33
`2速度线图
加速时间 减速时间 运行时间 周期时间 负载轴转速 电机轴速度计算值 电机轴速度选择 TL=(9.8μ m+F)*PB/(2Л Rη ) 负载转矩计算值 ta tb tc t 0.1 0.1 1 1.5 s s s s min-1 min-1 min-2 N.m 0.433474876
`6负载行走功率 `7负加速功率 8伺服电机预选
计算值 0.433474876 362.255569 3000 0.000229365 200 3000 0.637 2.23 0.0000263 0.000394 最大值 2.23 最大值 2.23 额定转矩 0.637 额定输出 额定转速 额定转矩 、最大转矩 电机转子转动惯量 容许负载转动惯量
直线电机伺服电机计算工具(自动计算)
a(m/s*s) V(m/min) S(m) Mt(kg) Mf(kg) μ
直线电机选型 8 加速度要求 60 平台移动速度 1.5 单一性行程移动距离 10 移动平台质量 300 负载质量 0.2 导轨摩擦系数
旋转电机选 a(m/s*s) V(m/min) S(mm) Mt(kg) Mf(kg) μ η PB(mm) DB(mm) MB(kg)
勿动！！！
Fa=Fd Fv t1=t3 t2
3087.6 607.6 0.125 1.387 1.387
加减速阶段推力 匀速阶段推力 加减速时间 匀速运动时间 匀速距离（m）
计算结果，选择至少满足以下要求的直线电机 Fp(N) 3705.12 峰值推力（大于该值） Fc(N) 1595.911 有效推力（大于该值） Ke 250 反电势常数（小于该值） Ip(A) 勿超驱动 峰值电流 Ic(A) 器标称值 额定电流
Ja Jb N t1=t3 t2 TA TB TC
计算结果，选择至少满足以 r/min Tmax(Nm) Trmsx（Nm） Tf（Nm） JA(*10-4kg*m2) Ip(A) Ic(A)
橙色是需要填的数据，绿色为计算结果；其他表格的数据均为计算过程，勿动！！！
旋转电机选型 5 加速度要求 60 平台移动速度 1500 单一性行程移动距离 300 移动平台质量 0 负载质量 1 导轨摩擦系数 0.9 机械传动效率 20 导螺杆节距 50 导螺杆直径 0.64 导螺杆质量
速度mm/s 1000
30.4272 2 3000 0.2 1.32 5.656745 10.4034 -4.74665
工作台转动惯量 丝杆转动惯量 电机转速 加减速时间 匀速移动时间 加速扭矩 匀速扭矩（克服摩擦所需要的扭矩） 减速扭矩
直线电机选型 8 加速度要求 60 平台移动速度 1.5 单一性行程移动距离 10 移动平台质量 300 负载质量 0.2 导轨摩擦系数
旋转电机选 a(m/s*s) V(m/min) S(mm) Mt(kg) Mf(kg) μ η PB(mm) DB(mm) MB(kg)
勿动！！！
Fa=Fd Fv t1=t3 t2
3087.6 607.6 0.125 1.387 1.387
加减速阶段推力 匀速阶段推力 加减速时间 匀速运动时间 匀速距离（m）
计算结果，选择至少满足以下要求的直线电机 Fp(N) 3705.12 峰值推力（大于该值） Fc(N) 1595.911 有效推力（大于该值） Ke 250 反电势常数（小于该值） Ip(A) 勿超驱动 峰值电流 Ic(A) 器标称值 额定电流
Ja Jb N t1=t3 t2 TA TB TC
计算结果，选择至少满足以 r/min Tmax(Nm) Trmsx（Nm） Tf（Nm） JA(*10-4kg*m2) Ip(A) Ic(A)
橙色是需要填的数据，绿色为计算结果；其他表格的数据均为计算过程，勿动！！！
旋转电机选型 5 加速度要求 60 平台移动速度 1500 单一性行程移动距离 300 移动平台质量 0 负载质量 1 导轨摩擦系数 0.9 机械传动效率 20 导螺杆节距 50 导螺杆直径 0.64 导螺杆质量
速度mm/s 1000
30.4272 2 3000 0.2 1.32 5.656745 10.4034 -4.74665
工作台转动惯量 丝杆转动惯量 电机转速 加减速时间 匀速移动时间 加速扭矩 匀速扭矩（克服摩擦所需要的扭矩） 减速扭矩
伺服电机配丝杆_选型计算(自动计算版)
初步选择定Fra bibliotekR88M
-
U200
30(J
m=
根据
R88M
-
1.6E-01
U200 30的
额定
转矩
Tm=
1.23E-05
0.637
(N.m )
×
[适
1.23E-05
用的 惯量
比
=30]
0.5096 N.M
1.528 N.M
3000
r/mi n
条件满足 条件满足
条件满足 条件满足
条件满足
④负载转 矩的计算
对摩擦力的转矩Tw
1.56E-01 N.m
换算到电机轴负载转矩TL=Tw
⑤旋转数 的计算
转数N
⑥电机的 初步选定 [选自 OMNUC U 系列的初 步选定举 例]
N=60V/P.G
选定电机的转子·惯量为负载的 1/30*以上的电机
JM≥JL/30
1.56E-01 N.m 750 r/min
T1=TA+TL T2=TL T3=TL-TA
0.5802 N.m 0.1561 N.m -0.2681 N.m
0.317 N.m
⑨讨论 负载惯量JL 有效转矩Trms
1.07E-03 kg.m2 0.317 N.m
≦[电机 的转子惯 量JM
﹤[电机 的额定转 矩
瞬时最大转矩T1 必要的最大转数N
3.56E-05 kg.m2
选定电机的额定转矩×0.8 比换算到电机轴负载转矩 大的电机N.m
TMx0.8＞TL
＊ 此值因各系列而异，请加以注 意。
⑦加减速 转矩的计 算
加减速转矩TA
0.5096 ＞ 0.424 N.m
伺服电机选型计算
机械结构 参数：
分度盘 机构选 型计算 表格
分度盘直
径
DT=
分度盘厚
度
LT=
工作物直
径
DW=
工作物厚
度
LW=
工作台材
质密度
ρ=
工作物数 量
n=
由分度盘中心至工作 物中心的距离
l=
定位角度
θ=
定位时间
t=
加速时间
比
A=
减速机减
速比
i=
减速机效
率
ηG=
0.2 m
0.118 m
*
0.03 m
*
0.05 m
*
2700 kg/m3
*
10 个
*
0.125 m
180 °
*
3s
*
10%
10
1
1）决定 加减速时 间
加速时间
2)电机转 速
t0= t*A
= 0.3
s
360 t 0(t t 0)
减速机输 出轴角加 速度
减速机输 出轴最大 转速
电机轴角 加速度
电机输出 轴转速
3)计算负 载转矩
因为摩擦负载及小， 故忽略
4)计算电 机轴加速 转矩（克 服惯量）
工作台的 惯量
工作物的 惯量
（工作物同时绕工作物中 心轴旋转,如果工作物没有 自转，可以不考虑这部分 惯量）
工作物质 量
βG= 360
t 0(t t 0)
= 3.878518519 rad/s2
βG t0 2
N= = 11.11111111 rpm
βm= βG*i = 38.78518519 rad/s2
NM= N*i = 111.1111111 rpm
分度盘 机构选 型计算 表格
分度盘直
径
DT=
分度盘厚
度
LT=
工作物直
径
DW=
工作物厚
度
LW=
工作台材
质密度
ρ=
工作物数 量
n=
由分度盘中心至工作 物中心的距离
l=
定位角度
θ=
定位时间
t=
加速时间
比
A=
减速机减
速比
i=
减速机效
率
ηG=
0.2 m
0.118 m
*
0.03 m
*
0.05 m
*
2700 kg/m3
*
10 个
*
0.125 m
180 °
*
3s
*
10%
10
1
1）决定 加减速时 间
加速时间
2)电机转 速
t0= t*A
= 0.3
s
360 t 0(t t 0)
减速机输 出轴角加 速度
减速机输 出轴最大 转速
电机轴角 加速度
电机输出 轴转速
3)计算负 载转矩
因为摩擦负载及小， 故忽略
4)计算电 机轴加速 转矩（克 服惯量）
工作台的 惯量
工作物的 惯量
（工作物同时绕工作物中 心轴旋转,如果工作物没有 自转，可以不考虑这部分 惯量）
工作物质 量
βG= 360
t 0(t t 0)
= 3.878518519 rad/s2
βG t0 2
N= = 11.11111111 rpm
βm= βG*i = 38.78518519 rad/s2
NM= N*i = 111.1111111 rpm
伺服电机选型计算(汇川)
LB=
1.8 m
DB=
0.025 m
PB=
0.02 m
MC
0.2 kg
DC
0.06 m
μ=
0.05
L=
1.3 m
η=
0.9
t=
0.65 s
A=
40%
FA=
0N
a=
0°
t0= t*A
= 0.26
s
NM = Vl/PB/N
= 1500
rpm
轴向负载F = FFAA+ mg(sin a cos a)
= 7.35
7)负荷与 电机惯量 比
惯量比
8)负荷与 减速机惯 量比 当负荷与 电机惯量 比>5时， 考虑采用 减速装 置，提高 惯量匹配
折算后的惯 量比
I1= 0.715738645
I2= 0.715738645
T=
2.332444717
N=
1500
*
其他常数
*
*
*
丝杠密度
*
*
*
*
* *
*
G=
9.8 m/s
机械结构 参数：
速度： 滑动部分质 量 丝杠部分长 度
丝杠直径 丝杠导程 连轴器质量 连轴器直径 摩擦系数 移动距离 机械效率 定位时间 加减速时间 比 外力 移动方向与 水平轴夹角
1)速度曲 线
加速时间
2)电机转 速
3)负荷转 矩计算
丝杠水平 运动选型 计算表格
Vl=
30 m/m3.1416
ρ=
7900 kg/m3
a cos a)
安全系数
S=
2
电机惯量
JM=
伺服电机选型计算
1.25E-03 kg.m2
3.13E-04 kg.m2
8.90E-06 kg.m2
1.57E-03 kg.m2
6.13E-01 N.m
4.69E-01 N.m
1.08E+00 N.m
1200 r/min <
3000 合格
N
1.77E-05 kg.m2 < 0.32 N.m <
虑以下计算，方能确定电机转矩
0.00 r/min <
0
N.m >
0 N.m
加减速时间为0，无加减速扭矩 N.m >
1.05E-04 不合格 JM= 1.08E+00 不合格 Tm=
5000 合格
N
1.92E+00 不合格
6.40E-01 不合格 Tm=
(脉冲/转)
U系列 的编 码器 规格 为 2048 （脉 冲/ 转） ，经 编码 器分 频比 设定 至675 （脉 冲/ 转） 的情 况下 使用 。
3000 r/min 查电机样本
1.77E-05 kg.m2 查电机样本 初步选定台达200W/220V/60MM
0.64 N.m 查电机样本
5.00E+03 r/min 查电机样本 1.92 N.m 查电机样本
电机最大转速 电机最大转矩
0.64 N.m 查电机样本
电机额定转矩
条件满足
T
Tr
TO =
Ta2ta Tr2tr T2t ta tr t ts
TO
0.2
编码器分辨率R=P.G/AP.S
675
G为减速比，AP 定位精度
2 kg 50 mm 0.50 kg 0.8 15.0 N
3.13E-04 kg.m2
8.90E-06 kg.m2
1.57E-03 kg.m2
6.13E-01 N.m
4.69E-01 N.m
1.08E+00 N.m
1200 r/min <
3000 合格
N
1.77E-05 kg.m2 < 0.32 N.m <
虑以下计算，方能确定电机转矩
0.00 r/min <
0
N.m >
0 N.m
加减速时间为0，无加减速扭矩 N.m >
1.05E-04 不合格 JM= 1.08E+00 不合格 Tm=
5000 合格
N
1.92E+00 不合格
6.40E-01 不合格 Tm=
(脉冲/转)
U系列 的编 码器 规格 为 2048 （脉 冲/ 转） ，经 编码 器分 频比 设定 至675 （脉 冲/ 转） 的情 况下 使用 。
3000 r/min 查电机样本
1.77E-05 kg.m2 查电机样本 初步选定台达200W/220V/60MM
0.64 N.m 查电机样本
5.00E+03 r/min 查电机样本 1.92 N.m 查电机样本
电机最大转速 电机最大转矩
0.64 N.m 查电机样本
电机额定转矩
条件满足
T
Tr
TO =
Ta2ta Tr2tr T2t ta tr t ts
TO
0.2
编码器分辨率R=P.G/AP.S
675
G为减速比，AP 定位精度
2 kg 50 mm 0.50 kg 0.8 15.0 N
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速度 (mm/s)
300
0 0.2
300
0 1
300 360 1.4 0.2 0.01
0.2 时间(s)
③换算到 电机轴负 载惯量的 计算
滚珠丝杠的惯量JB=
1.50E-04 kg.m2
负载的惯量JW=
1.63E-04 kg.m2
换算到电机轴负载惯量JL=JW
JL=G2x(JW+J2)+J1
1.63E-04 kg.m2
#REF!
N.m
0.1726 N.m
1800 r/min 1000 (脉冲/转)
﹤[电 机的额 定转矩 ﹤[电 机的瞬 时最大 转矩 ≦[电 机的额 定转数 U系列 的编码
初步 选择 定 R88M U200 30(J m=
1.23E-05
根据
R88M
-
7.8E-03
U200 30的
额定
转矩
Tm=
①机械系
统的决定
负载质量M（kg）
5
·滚珠丝杠节距P（mm）
10
·滚珠丝杠直径D（mm）
20
·滚珠丝杠质量MB（kg）
3
·滚珠丝杠摩擦系数μ
0.1
·因无减速器，所以G=1、η=1
1
②动作模 式的决定
单一变化 ·负载移动速度V（mm/s） ·行程L（mm） ·行程时间tS（s） ·加减速时间tA（s） ·定位精度AP（mm）
0.5096 ＞ 7.8E-03
0.165 N.m
0.1726 N.m 0.0078 N.m -0.1570 N.m #REF! N.m
⑨讨论 负载惯量JL
有效转矩Trms 瞬时最大转矩T1 必要的最大转数N 编码器分辨率R=P.G/AP.S
1.63E-04 kg.m2
≦[电 机的转 子惯量 JM
④负载转 矩的计算
对摩擦力的转矩Tw
换算到电机轴负载转矩TL=Tw
7.80E-03 N.m 7.80E-03 N.m
⑤旋转数 的计算
转数N
⑥电机的 初步选定 [选自 OMNUC U 系列的初 步选定举 例]
N=60V/P.G
1800 r/min
选定电机的转子·惯量为负载的 1/30*以上的电机
JM≥JL/30
5.42E-06 kg.m2
选定电机的额定转矩×0.8 比换算到电机轴负载转矩 大的电机N.m
TMx0.8＞TL
＊ 此值因各系列而异，请加以注 意。
⑦加减速 转矩的计 算
加减速转矩TA
⑧瞬时最 大转矩、 有效转矩 的计算
必要的瞬时最大转矩为T1
有效转矩Trms为
T1=Байду номын сангаасA+TL T2=TL T3=TL-TA
0.637
(N.m )
×
[适
1.23E-05
用的 惯量
比
=30]
0.5096 N.M
1.528 N.M
3000
r/mi n
条件满足
条件满足 条件满足 条件满足 条件满足