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伺服系统中减速机传动比选择的一般原则

供稿:中国工控网 2016/4/28 16:30:06

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  • 关键词: 运动控制 伺服系统,减速机传动比
  • 摘要:在伺服系统中减速机是一个重要部件,其性能对系统有着显著影响,其中首要的是总传动比的选择。传动比选择的一般原则:


伺服系统中减速机传动比选择的一般原则:

(1)使减速机的转动惯量(换算到电动机轴上)最小。

(2)使传动间隙最小,或者减速机造成的传动误差最小。

(3)使电机驱动负载产生最大的加速度。对于操纵导弹舵面的舵机而言,快速性是最重要的指标,所以一般应按加速度最大原则来选择传动比。

按负载加速度最大原则选择传动比:

纯惯性负载设负载为纯惯性的,转动惯量为JL,并有一定的摩擦力矩Mf。设电动机转子转动惯量为Jm,减速机传动比为i,则换算到负载轴上的力矩平衡方程为iMm-Mf=(i2Jm+JL).ωL(1)式中Mm———电动机输出的力矩;ωL———负载角加速度。由(1)式得.ωL=iMm-Mfi2Jm+JL(2)对(2)式求导数.ωL/i,并令其为零,解得i=MfMm+(MfMm)2+JLJm(3)即为满足加速度最大条件的最佳传动比。

假若负载摩擦力矩Mf=0,则有i=JLJm(4)即为常用的选择最佳传动比的公式,其实际意义是当按此式选择传动比之后,则电机转子惯量折算到负载轴上的值等于负载转动惯量。即有i2Jm=JL(5)满足此条件的传动比即可使负载有最大的加速度。其次由(3)式可看到,摩擦力矩或恒定的负载力矩将使传动比增大。其意义也是明显的,因为Mm一定,负载力矩增大时,只有提高传动比,才能提高推动负载的力矩。www.dqjsw.com.cn

所以在设计中应根据实际负载情况,适当提高传动比。下面进一步分析负载对最佳传动比的影响。初速度不为零时最佳传动比的选择导弹在机动飞行时,舵机要接受2种控制信号,第一种是导引头来的指令信号,它是频率较低而幅度大的信号;第二种是自动驾驶仪来的控制弹体姿态的信号,它是高频小幅度信号,要求舵机能快速响应。后一信号是叠加在前一信号上的,这时负载速度不为零,而且存在铰链力矩。在减速机中,行星减速机比一般的减速比精密高很多。它可以任配步进电机伺服电机

 


审核编辑(王雪)
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