广州多滑块直线电机如何选用

① 如何选择步进电机和直线导轨

用雷赛86HS85没问题。

② 伺服电机的选用方法

伺服电机选型及负载转矩计算
惯量转矩计算
机械制造商在选购电机时担心切削力不够，往往选择较大规格的马达，这不但会增加机床的制造成本，而且使之体积增大，结构布局不够紧凑。本文以实例应用阐明了如何选择最佳规格电机的方法，以控制制造成本。

一、进给驱动伺服电机的选择

1.原则上应该根据负载条件来选择伺服电机。在电机轴上所有的负载有两种，即阻尼转矩和惯量负载。这两种负载都要正确地计算，其值应满足下列条件:1)当机床作空载运行时，在整个速度范围内，加在伺服电机轴上的负载转矩应在电机连续额定转矩范围内，即应在转矩速度特性曲线的连续工作区。2)最大负载转矩，加载周期以及过载时间都在提供的特性曲线的准许范围以内。3)电机在加速/减速过程中的转矩应在加减速区(或间断工作区)之内。4)对要求频繁起，制动以及周期性变化的负载，必须检查它的在一个周期中的转矩均方根值。并应小于电机的连续额定转矩。5)加在电机轴上的负载惯量大小对电机的灵敏度和整个伺服系统的精度将产生影响。通常，当负载小于电机转子惯量时，上述影响不大。但当负载惯量达到甚至超过转子惯量的5倍时，会使灵敏度和响应时间受到很大的影响。甚至会使伺服放大器不能在正常调节范围内工作。所以对这类惯量应避免使用。

推荐对伺服电机惯量Jm和负载惯量Jl之间的关系如下:

Jl<5×Jm

1、负载转矩的计算

负载转矩的计算方法加到伺服电机轴上的负载转矩计算公式，因机械而异。但不论何种机械，都应计算出折算到电机轴上的负载转矩。

通常，折算到伺服电机轴上的负载转矩可由下列公式计算:

Tl=(F*L/2πμ)+T0

式中:Tl折算到电机轴上的负载转矩(N.M)；

F：轴向移动工作台时所需要的力；

L：电机轴每转的机械位移量(M)；

To：滚珠丝杠螺母，轴承部分摩擦转矩折算到伺服电机轴上的值(N.M)；

Μ：驱动系统的效率

F：取决于工作台的重量，摩擦系数，水平或垂直方向的切削力，是否使用了平衡块(用在垂直轴)。

无切削时: F=μ*(W+fg)，切削时: F=Fc+μ*(W+fg+Fcf)。

W：滑块的重量(工作台与工件)Kg；

Μ：摩擦系数；

Fc：切削力的反作用力；

Fg：用镶条固紧力；

Fcf：由于切削力靠在滑块表面作用在工作台上的力(kg)即工作台压向导轨的正向压力。 计算转矩时下列几点应特别注意：

(a)由于镶条产生的摩擦转矩必须充分地考虑。通常，仅仅从滑块的重量和摩擦系数来计算的转矩很小的。请特别注意由于镶条加紧以及滑块表面的精度误差所产生的力矩。

(b)由于轴承，螺母的预加载，以及丝杠的预紧力滚珠接触面的摩擦等所产生的转矩均不能忽略。尤其是小型轻重量的设备。这样的转矩回应影响整个转矩。所以要特别注意。

(c)切削力的反作用力会使工作台的摩擦增加，以此承受切削反作用力的点与承受驱动力的点通常是分离的。如图所示，在承受大的切削反作用力的瞬间，滑块表面的负载也增加。当计算切削期间的转矩时，由于这一载荷而引起的摩擦转矩的增加应给予考虑。

(d)摩擦转矩受进给速率的影响很大，必须研究测量因速度工作台支撑物(滑块，滚珠，压力)，滑块表面材料及润滑条件的改变而引起的摩擦的变化。已得出正确的数值。

(e)通常，即使在同一台的机械上，随调整条件，周围温度，或润滑条件等因素而变化。当计算负载转矩时，请尽量借助测量同种机械上而积累的参数，来得到正确的数据。

2.负载惯量的计算。

由电机驱动的所有运动部件，无论旋转运动的部件，还是直线运动的部件，都成为电机的负载惯量。电机轴上的负载总惯量可以通过计算各个被驱动的部件的惯量，并按一定的规律将其相加得到。

1)圆柱体惯量 如滚珠丝杠，齿轮等围绕其中心轴旋转时的惯量可按下面公式计算: J=(πγ/32)*D4L(kg cm2) 如机构为钢材，则可按下面公式计算: J=(0.78*10-6)*D4L(kg cm2) 式中: γ材料的密度(kg/cm2) D圆柱体的直经(cm) L圆柱体的长度(cm)

2)轴向移动物体的惯量工件，工作台等轴向移动物体的惯量，可由下面公式得出: J=W*(L/2π)2 (kg cm2) 式中: W直线移动物体的重量(kg) L电机每转在直线方向移动的距离(cm)

3)圆柱体围绕中心运动时的惯量如图所示:圆柱体围绕中心运动时的惯量属于这种情况的例子:如大直经的齿轮，为了减少惯量，往往在圆盘上挖出分布均匀的孔这时的惯量可以这样计算: J=Jo+W*R2(kg cm2) 式中:Jo为圆柱体围绕其中心线旋转时的惯量(kgcm2) W圆柱体的重量(kg) R旋转半径(cm)

4)相对电机轴机械变速的惯量计算将上图所示的负载惯量Jo折算到电机轴上的计算方法如下: J=(N1/N2)2Jo 式中:N1 N2为齿轮的齿数

3.电机加速或减速时的转矩

电机加速或减速时的转矩

1)按线性加减速时加速转矩计算如下: Ta=(2πVm/60*104) *1/ta(Jm+JL)(1-e-ks。ta) Vr=Vm{1-1/ta.ks(1-e-ksta) Ta加速转矩(N.M) Vm快速移动时的电机转速(r/min) Ta加速时间(sec) Jm电机惯量(N.m.s2) JL负载惯量(N.m.s2) Vr加速转矩开始减少的点 Ks伺服系统位置环增益(sec-1)

电机按指数曲线加速时的加速转矩曲线此时，速度为零的转矩To可由下面公式给出: To==(2πVm/60*104) *1/te(Jm+JL) Te指数曲线加减速时间常数

2)当输入阶段性速度指令时。 这时的加速转矩Ta相当于To，可由下面公式求得(ts=ks)， Ta==(2πVm/60*104)*1/ts(Jm+JL)。

3.工作机械频繁启动，制动时所需转矩。

当工作机械作频繁启动，制动时，必须检查电机是否过热，为此需计算在一个周期内电机转矩的均方根值，并且应使此均方根值小于电机的连续转矩。

电机的均方根值:

Trms=√[(Ta+Tf)2t1+Tf2t2+(Ta-Tf)2t1+To2t3]/T周

式中: Ta加速转矩(N.M) Tf摩擦转矩(N.M) To在停止期间的转矩(N。M)t1t2t3t周 所知的时间。 t1t2t3t周 所知的时间示意图

4.负载周期性变化的转矩计算

也需要计算出一个周期中的转矩均方根值Trms。且该值小于额定转矩。这样电机才不会过热，正常工作。

负载惯量与电机的响应和快速移动ACC/DEC时间息息相关。带大惯量负载时，当速度指令变化时，电机需较长的时间才能到达这一速度，当二轴同步插补进行圆弧高速切削时大惯量的负载产生的误差会比小惯量的大一些。

通常，当负载惯量小于电机惯量时上述提及的问题一般不会发生。如果高于5倍马达转子惯量，一般伺服会出现不良反应，像高速激光切割机床，在设计时就要考虑负载惯量低于电机转子惯量。

③ 200kg 的负载采用直径25导程10的丝杠，和直线导轨的结构步进电机应该选多少w的直线滑块应该选多大的

这个需要算扭矩，步进电机不是按W来的，它是按外形尺寸大小来的，比如57 86 数越大扭矩就越大，还有你这里需要提供速度和你的应用场景

④ 前辈您好！本人想采购一些直线导轨，承载约30~40千克，速度1米/秒左右。不知道如何选购。

看来你没有计算软件，如果只知道重量的话，是不能算出你想要选型的东西的。
当然你的系统中也会有最大速度，以及加速时间。这样你可以求出最大加速度，有加速度了，可以求得你想要的力，也就是你的伺服电机。（一般来说伺服电机的加速度时间可以设定的，如果你没有的话，可以先选择0.1S的加速时间。有加速度了，乘以质量，得出你所需要的伺服马达的功率。）马达有了，就可以选择你需要的滚轴丝杠了。直线导轨的选择，主要因素是精度了，看你想要达到的是什么精度，如果对精度没有要求的话，只要是能够满足重量要求，随便选就可以了。

⑤ 直线电机驱动器怎么选型主要依据哪些参数

选驱动器还是选上位机（上位机就是控制器，包括PLC，运动控制卡或者NC系统）。如果是上位机就比较麻烦点，涉及到控制方式，控制速度，光栅尺的精度等等。如果是驱动器，那么只要电流电压匹配就可以了，剩下的就是选用哪个品牌的而已。如果是自己做直线电机，建议采用欧美国家的驱动器，他们采用的是开放式的编程方式；小日本的也不错，但编程方式设置死了，代码不开放可能会跟上位机产生不匹配现象。

⑥ 如何判断直线电机的性能

我选择的时候主要是考虑出力、散热、体积。Tecnotion是我见过的比较好的直线电机了，体积小。也看过一些多个品牌直线电机电机的对比，可以说各有所长，但是总体来说tecnotion的是最好的。比较的电机品牌主要有Parker、Kollmorgen、Tecnotion,Baldor,Aerotech。等目前不采用日系的电机、采购周期长、售后不好。

⑦ 直线电机自带导轨吗还有制动

导轨是直线电机选型的一个选项，可以选用也可以自行设计安装，竖直方向使用应该选用导轨，具体是否可以满足负载要求可以参照选型表确认该型号的带载能力，竖直方向应用一般建议加装一路气源（很多型号的直线电机有此功能）以克服重力，保证上下负载平衡

⑧ 设计一滑台，伺服电机怎么选急！！！！！

滑台重1.2吨， 还是负载重1.2吨，你的速度是700mm/1000*2s=0.35m/s，匀速运动功率：P=1.2T*1000*9.8*0.004*0.35m/s=16.5W 启停牵引功率P=1.2T*1000*9.8*0.35m/s=4.2KW Email：[email protected]

⑨ 请问用于张力控制的直线电机有什么设计上的要求，比如滑轨滑块的要求，底座厚度的要求

线轨一般用进口高组装就可以，底座的厚度和线轨的选型一定要把直线电机的磁吸力考虑进去，一般底座要做受力分析，线轨还要考虑极限动载荷。直线电机的磁吸力很大，还有你需要的张力，运行的加速度，都要考虑进去。

⑩ 电机选型问题

电机选型问题？伺服电机的选型要知道的28个问题！

摸索清楚下面的问题，自然对于电机的选型也就不会有太大的问题了。电机选型计算公式：

17、如何为应用选择适当的供电电源?

推荐选择电源电压值比最大所需的电压高10%-50% 。此百分比因Kt，Ke，以及系统内的电压降而不同。驱动器的电流值应该足够传送应用所需的能量。记住驱动器的输出电压值与供电电压不同，因此驱动器输出电流也与输入电流不相同。为确定合适的供电电流，需要计算此应用所有的功率需求，再增加5% 。按 I=P/V公式计算即可得到所需电流值。

18、对于伺服驱动器可以选择哪种工作方式?

不同的模式并不全部存在于所有型号的驱动器中。

19、驱动器和系统如何接地?

a.如果在交流电源和驱动器直流总线(如变压器)之间没有隔离的话，不要将直流总线的非隔离端口或非隔离信号的地接大地，这可能会导致设备损坏和人员伤害。因为交流的公共电压并不是对大地的，在直流总线地和大地之间可能会有很高的电压。

b.在多数伺服系统中，所有的公共地和大地在信号端是接在一起的。多种连接大地方式产生的地回路很容易受噪音影响而在不同的参考点上产生流。

c.为了保持命令参考电压的恒定，要将驱动器的信号地接到控制器的信号地。它也会接到外部电源的地，这将影响到控制器和驱动器的工作(如：编码器的5V电源)。

d.屏蔽层接地是比较困难的，有几种方法。正确的屏蔽接地处是在其电路内部的参考电位点上。这个点取决于噪声源和接收是否同时接地，或者浮空。要确保屏蔽层在同一个点接地使得地电流不会流过屏蔽层。

20、减速器为什么不能和电机正好相配在标准转矩点?

如果考虑到电机产生的经过减速器的最大连续转矩，许多减速比会远远超过减速器的转矩等级。

如果我们要设计每个减速器来匹配满转矩，减速器的内部齿轮会有太多组合 ( 体积较大、材料多 ) 。这样会使得产品价格高，且违反了产品的“高性能、小体积”原则。

21、如何选择使用行星减速器还是正齿轮减速器?

行星减速器一般用于在有限的空间里需要较高的转矩时，即小体积大转矩，而且它的可靠性和寿命都比正齿轮减速器要好。正齿轮减速器则用于较低的电流消耗，低噪音和高效率低成本应用。

22、何为负载率 (ty cycle)?

负载率 (ty cycle) 是指电机在每个工作周期内的工作时间 / (工作时间 + 非工作时间)的比率。如果负载率低，就允许电机以3倍连续电流短时间运行，从而比额定连续运行时产生更大的力量。

23、标准旋转电机的驱动电路可以用于直线电机吗?

一般都是可以的。你可以把直线电机就当作旋转电机，如直线步进电机、有刷、无刷和交流直线电机。具体请向供应商咨询。

24、直线电机是否可以垂直安装，做上下运动?

可以。根据用户的要求，垂直安装时我们可以加装动子滑块平衡装置或加装导轨抱闸刹车。

25、在同一个平台上可以安装多个动子吗?

可以。只要几个动子之间不互相妨碍即可。

26、是否可以将多个无刷电机的动子线圈安装于同一个磁轨道上?

可以。只要几个动子之间不互相妨碍即可。

27、使用直线电机比滚珠丝杆的线性电机有何优点?

由于定子和动子之间没有机械连接，所以消除了背隙、磨损、卡死问题，运动更加平滑。突出了更高精度、高速度、高加速度、响应快、运动平滑、控制精度高、可靠性好体积紧凑、外形高度低、长寿命、免维护等特点。

28、如何选用电动缸、滑台、精密平台类产品?其成本是如何计算的?

选择致动执行器类产品关键要看您对运动参数有什么样的要求，可以根据您需要的应用来确定具体运动参数等技术条件，这些参数要符合您的实际需要，既要满足应用要求并留有余地，也不要提得太高，否则其成本可能会数倍于标准型产品。举例来说，如果0.1mm精度够用的话，就不要选0.01mm的参数。其它如负载能力、速度等也是如此。

另外一个给用户的选型建议是，如果不是必须，推拉力或负重、速度、定位精度这三个主要参数不要同时要求很高，因为致动执行器是一个高精度高技术的机电一体化产品，我们在设计制造时需要从机械结构、电气性能、材料特性、材质和处理方法等多方面考虑并选择相应的组成电机、驱动控制器和反馈装置，以及不同精度等级的导轨、丝杆、支撑座和其它机械系统，使之达到需要的整体运动参数，可谓牵一发动全身的产品。当然，您有高要求的产品需要，我们还是可以满足，只是成本会相应的提高。