用伺服電機驅動的齒輪齒條直線機構，優勢在哪裏？如何選型計算？

大家好 歡迎來到小萬總的教育 我是藍老師 這一課我們給大家講解伺服電機的齒輪齒條機構 因爲在這種眼架型的機械手上面 常用到的就是 就是齒輪齒條機構 因爲它的行程比較長 可能的話有幾米 我們這地方也是一個六米 然後配了一臺電機 這個電機的話爲伺服電機 那伺服電機它的到底爲什麼這個位置用伺服電機 如果我用的不電機或其他電機 那可不可以呢 這也是值得大家思考的地方啊 還有最後一個點是我們會給大家講解一下伺服電機的計算方式 這個參數我已經給大家在這邊寫上去了 大家如果想系統學習 可以加一下我們屏幕上方的q群 首先介紹一下伺服電機的優勢 它跟步進電機相比 它的精度特別高 我們可以先給大家寫一個精度 蹦電機兩項蹦電機的精度大概也就是 在1 8度左右 但是在我們這個場合 它的精度根據後方的編碼器啊 這個的話是一個編碼器來確定 一般編碼器 你是常用到的17位的 還有20位的 還有23位的 也就分成絕對式和增量式 精度啊 它的位數越高 精度也就表示越高 我們一般使用到伺服電機的時候就默認它的精度是可以滿足的 因爲在飛鏢機械裏面 精度一般都不會要求太高 如果用到伺服電機默認是滿足的 還有關於伺服電機的過載能力 我們一般的普通電機 比如步進電機 它是沒有過載能力的 如果你過載能電機很容易發生損傷 但是伺服電機它有一個大概兩到三倍的過載能力 這是從哪來體現呢 我這地方有一張圖片 大家可以看一下80系列伺服電機的參數表 伺服電機它有兩種力矩 一個叫額定力矩 還有一個叫峯值力矩 額定力矩的話 以400瓦爲例 就是1.27牛米 但是我們的峯值力矩它能夠達到3.8 那麼它們之間就有一個三倍的關係 你也可以繼續看一下後面的像什麼750瓦 730瓦 還有1000瓦的等等等等 它們幾乎之間都是一個三倍的關係 所以我們默認在這個地方 伺服電機它能夠允許一個三倍的過載能力 所以大家要記住這個參數啊 怎麼來的也要知道 後面是反饋功能 因爲 伺服電機它在運行的時候 我們給它個脈衝值 我需要記錄到它每一個位置在什麼地方 如果你有其他的電機 它的精度很容易達不到 也不知道你到底有沒有走到這個位置 但是伺服電機可以通過後方的編碼器來控它的速度啊 扭矩啊 還有這個 位置啊 但是這個位置還是其實主要 如果你是用同步帶的話 你需要帶外加傳感器 如果是用尺寸尺條 它的精度是默認可以滿足要求的 因爲尺寸尺條的精度比同步帶高一些 後方的編碼器也分成也分成兩種 一種叫絕對式 一種叫增量式 給大家寫一下絕對式和增量式 它們兩者的區別就是絕對式 假設我的原點在這個位置 那麼我無論是斷電還是來電 那麼絕對位置就是零點位置都是在這個地方 如果你是增量式呢 我現在運動到了這個地方 到了位置a 那麼我從a停止了 然後再往b假設停電了 在位置a停電了 然後後面的話我需要到位置b 那麼它就默認a爲原點位置了 還不是前面的o 明白了吧 這就是絕對式和增量式的一個區別 絕對式就是有個絕對零點嘛 而增量式是在目前的基礎上漲的這個距離 還有一個它的控制模式啊 關於伺服電機 它控制模式很多 有三種 一種是速度控制 速度控制 還有一種是位置控制 還最後一種是扭矩控制 速度控制 我們所有電機基本上都是通過一個東西來控制 就是我們的頻率 頻率 電機的頻率和轉速之間是一個對應的關係 滿足公式也可以給大家寫一下啊 這個公式是這個樣子的 n等於60f除以p除以i 這個後面叫極對數 然後上面f叫頻率 中國頻率一般爲50赫茲 後面一個是位置 位置的話是通過脈衝數 來控制的 我給你一個脈衝值 你就走一個佈局角 我給你100個就走100個 走100個這個脈衝的精度 那麼100乘以他的角度就是他電機的旋轉角度啊 就比如說我現在我一個伺服電機 我的假設是200脈衝值的 我一個走一個走一圈要 要200個脈衝 那如果我要走2000啊 隨便寫個2000 那如果是我要讓他走90度呢 90度的話應該是2000 大概乘以個四分之一等於500個脈衝值是這樣的進行計算 後面還有啊 關於扭矩的模式 因爲 伺服電機他有一個優勢啊 有一個關於扭矩方面的優勢啊 就是當他扭矩達到一定程度 他會自動的停止啊 停止之後他就 不工作了 就起到一個保護作用 而如果你是其他電機是比較麻煩的呀 如果你過流了 可能會電機會受到一些損傷 所以我們這個地方也給大家看一下 如果你要輸出一個額定的扭矩 比如說你要轉瓶蓋 我需要把這個瓶蓋給擰緊 我瓶蓋擰緊的時候 應該是通過扭矩來來控制 那我通過扭矩控制就可以通過 通過這個伺服電機 假設一流米的時候擰緊 那我們達到一流米的時候 電機就停止 這是他的一個工作模式 後面還有一個題目是關於這臺設備 它的計算方式的 假設我們的負載爲200千克 然後有兩臺伺服電機 然後齒輪齒條齒輪的直徑爲30毫米求伺服電機的功率 這個是一臺伺服電機 然後這邊也有一臺伺服電機 他們兩個共同承受着200千克 伺服電機的計算方式有很多種啊 你如果是一個非常標準的流程 是比較麻煩的 一節課可能講不完 也有你也可以通過一些輔助工具 比如說我們這個地方有一臺 有一個輔助工具叫燈火馬達 在這裏你可以選擇對應的模型 我們可以選擇這個齒輪齒條 然後把參數填進去就行了 但是呢 也有最後最簡單的一個叫經驗值方法 給大家寫一下啊 我們的伺服電計算 你可以這樣計算 只需要加計算一個加速扭矩 它的勻速扭矩 勻速等於多好了 等於負載f乘以半徑 f就等於我們的 200千克就是2600再除一個二 我們乘以個0.58 單個 因爲有兩臺電機嘛 再乘以個摩擦係數 摩擦係數 我們一般摸呢爲0.2啊 0.2 然後乘以個半徑值 半徑的話爲0爲15毫米 就是0.015毫米 算出來這個結果 我們用計算器來算一下 2000乘以 0.後面結果等於0.1 然後再乘以一個0.015 算出來結果等於三流米 好三流米寫上去 這個三流米就爲我們的勻速力矩 而電機在運行過程中 它是一個先加速在勻速在減速的過程 伺服電機有一個優勢 之前講的就是關於過的能力 所以它有一個非常完美的過渡 我不需要再來計算這個加速流去的 你直接 把這個過載能力的三倍 我不是有三流米嗎 我那我這個三流米的還伺服電機 它應該有一個九流米的過載能力 那麼這個九流米就是爲加速狀態下情況的時候 它的加速力矩啊 這裏面我們也沒有牽涉到什麼灌量啊 還有這個 關心比啊 都沒有考慮到 因爲這個流具滿足 基本上其他東西都可以滿足 我們後面有機會也會給大家介紹一些更詳細的內容啊 大家也可以看一下我們這個表格 這個表格裏面對應的三流米的伺服電機 應該選多少瓦的呀 三流米 我們看一下750的這位置是額定力矩是2 39不滿足 這邊3 5 3 5可以滿足 這個七點 兩個大小不一樣啊 一個是長 一個短 還有這邊1000瓦的 它的扭矩大概爲四流米 我們可以選擇一臺1000瓦的伺服電機 讓它的扭矩風陣力舉爲12流米 完全可以滿足我們的要求 好 謝謝大家觀看 這一課就上到這裏