本文檔以實(shí)例為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)部件構(gòu)成及運(yùn)行情況的計(jì)算，得出必要的電機(jī)容量參數(shù)，方便客戶(hù)選擇合適的伺服電機(jī)。容量選擇計(jì)算，主要流程如圖1所示，主要計(jì)算項(xiàng)目包括:

負(fù)載慣量（機(jī)械負(fù)載系統(tǒng)的慣量）

負(fù)載轉(zhuǎn)矩（驅(qū)動(dòng)機(jī)械所需轉(zhuǎn)矩）

運(yùn)行模式（加/減速時(shí)間）

圖1  容量選擇流程圖

容量選擇流

計(jì)算對(duì)于電機(jī)軸換算的機(jī)械系統(tǒng)負(fù)載慣量；

計(jì)算電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)隨轉(zhuǎn)動(dòng)部分的慣量，并求出總和；

計(jì)算對(duì)于電機(jī)軸換算的負(fù)載轉(zhuǎn)矩；
 

    電機(jī)負(fù)載慣量（）

m 一般選擇在(0 ～ 30)，視運(yùn)行場(chǎng)景而定（運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)速度快數(shù)值可以選擇小點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)速度緩慢數(shù)值可以選擇大點(diǎn)）;
電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩（）

為安全系數(shù)
 

根據(jù)臨時(shí)選定電機(jī)參數(shù)計(jì)算出最短加速/減速時(shí)間  
最短加速/減速時(shí)間:
         

    已知最短加速/減速時(shí)間

        由運(yùn)動(dòng)模式，周期運(yùn)行時(shí)間和速度關(guān)系如圖2，輸出轉(zhuǎn)矩繪制輸出轉(zhuǎn)矩特性曲線如圖3所示。

1)計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)矩（）
計(jì)算一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)實(shí)際轉(zhuǎn)矩。
                            
2)比較實(shí)際轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩
如果實(shí)際轉(zhuǎn)矩小于額定轉(zhuǎn)矩，則符合運(yùn)轉(zhuǎn)需求，可以購(gòu)買(mǎi)使用。  
如果實(shí)際轉(zhuǎn)矩大于額定轉(zhuǎn)矩，則重新審核方案。
3)電機(jī)方案重新審核
l加大電機(jī)容量
l延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率（周期時(shí)間）
l允許范圍內(nèi)，將加速/減速時(shí)間加長(zhǎng)一些
l當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度有余量時(shí)，加大減速比
l當(dāng)升降機(jī)型停止時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，加機(jī)型制動(dòng)
l高頻率運(yùn)行時(shí)，盡量加大減速比，減少慣量矩
容量選擇計(jì)算實(shí)例
滾珠絲桿機(jī)構(gòu)為例

圖4  滾珠絲桿模型圖

運(yùn)轉(zhuǎn)模式

                        圖5  模型臺(tái)面移動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系圖

u計(jì)算負(fù)載慣量（）
絲桿質(zhì)量： 

絲桿慣量：

臺(tái)面負(fù)載慣量：

負(fù)載總慣量：

u計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩（TL）
負(fù)載轉(zhuǎn)矩：

u臨時(shí)選定電機(jī)容量 
假設(shè)慣量比： m = 15 
電機(jī)額定慣量:

   電機(jī)額定力矩：
電機(jī)額定力矩：

查電機(jī)參數(shù)列表，初步選擇電機(jī)為 60BL A20-30（200W）型號(hào)電機(jī)。
 
u計(jì)算最短的加速/減速時(shí)間
已知移動(dòng)距離0.3ｍ，求得最大速度

換算成電機(jī)轉(zhuǎn)速


最短加減速時(shí)間：

知最短加減速時(shí)間， 求加減速轉(zhuǎn)矩
知最短加減速時(shí)間，求加減速轉(zhuǎn)矩

u繪制轉(zhuǎn)矩特性曲線

u 計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)矩（Trms）

u實(shí)際轉(zhuǎn)矩對(duì)比預(yù)選電機(jī)額定力矩
(說(shuō)明預(yù)選電機(jī)各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)在合理使用范圍內(nèi)，預(yù)選電機(jī)60BLA20-30（200W）型號(hào)電機(jī)可以使用。)
附錄
<參考>

   附錄
<慣量計(jì)算>

附錄
<轉(zhuǎn)矩計(jì)算>