已知条件:负载共70千克,链条重6千克。负载移动速度是0.015875米每秒(移动一节10a链节)链轮直径大概是0.2米应该配多大的三相电机和减速机呢?能用步进电机吗?该怎么选型?
为了计算出适合的三相电机和减速机,需要先进行一些参数计算。假设负载的运动方式采用链传动,那么可以进行以下的大致计算:
计算负载每秒需要移动多少圈负载每秒移动距离 = 0.015875m/s链轮直径 = 0.2m, 半径 r = 0.1m负载每秒移动圈数 = 负载每秒移动距离 / 链轮周长= 0.015875 / (π × 0.2)≈ 0.0253
计算链条传动转速假设链条类型为10A,每英尺链条包含66个滚柱,每个滚柱之间的距离为3/8英寸,也就是9.525毫米。每个滚柱的直径约为15.875毫米,因此每个滚柱的周长约为49.919毫米。一个10A链节长度为25.4毫米,因此每个链节之间的距离为15.875毫米。因此,每个链节之间的转角为 arccos(15.875 / 49.919) ≈ 68.32°。链条每秒转速 = 负载每秒移动圈数 × 每圈所需链节数量 × 每个链节之间的转角= 0.0253 × 66 × 68.32≈ 111.5 rpm
确定三相电机和减速机的选择由于负载共70千克,链条重6千克,总负载约76千克。根据运动学公式,F=ma (力等于质量乘以加速度),需要考虑负载的加速度和所需的扭矩。为了简化计算,这里假设负载的加速度为0.5m/s²,有效半径为0.1米,即链轮半径。
扭矩 = F × r = 76kg × 0.5m/s² × 0.1m ≈ 3.8N·m根据所需转速111.5rpm,需要选择符合下列两个条件的三相电机和减速机:
对于步进电机,其输出扭矩与驱动方式和控制器相关,需要对具体情况进行选择和计算。建议您咨询专业的电机和控制方面的工程师,以便更好地了解该应用场景下的步进电机的选型和性能要求。
输出扭矩 ≥ 3.8 N·m
输出转速 ≤ 111.5 rpm
综上所述,针对上述条件,需要选择输出扭矩不小于3.8N·m,输出转速不大于111.5rpm的三相电机和减速机。
根据您提供的信息,我们可以先计算所需的扭矩和输出功率,然后基于这些参数来选择合适的电机和减速机。以下是计算过程:
计算负载力矩:负载力矩(扭矩)= 负载重量 × 半径 = (70 kg + 6 kg) × 9.8 m/s² × 0.1 m ≈ 74.76 Nm
计算所需输出功率:P = 扭矩 × 角速度 = 74.76 Nm × (0.015875 m/s / 0.1 m) ≈ 11.85 W
现在我们知道了所需的扭矩和输出功率。接下来,您需要选择一个能提供足够扭矩和输出功率的电机。
对于三相电机,您可以选择一个额定功率略高于11.85 W的电机。例如,选择一个额定功率为50 W或100 W的电机。
减速机的选型取决于您对速度和扭矩的要求。通过选用合适的减速比,您可以将电机的高速低扭矩输出转换为低速高扭矩输出。在这个例子中,您需要将电机的速度减少到0.015875 m/s,可以选择一个具有相应减速比的减速机。例如,如果您选择了一个100 W的电机,转速为3000 rpm,那么减速比应为:(3000 rpm * 0.1 m) / (0.015875 m/s * 60 s/min) ≈ 31.6。
关于步进电机,它们可以提供精确的位置控制,但在某些情况下,它们的扭矩和输出功率可能不如三相电机。如果您需要高精度的位置控制,并且可以找到一个能提供足够扭矩和输出功率的步进电机,那么您可以考虑使用步进电机。在选择步进电机时,也需要关注额定扭矩和额定功率,确保它们能满足负载要求。
请注意,这些计算仅供参考,实际选型可能需要考虑其他因素,如安全系数、工作环境等