本公开实施例涉及一种伺服电机的选型方法和装置，该方法包括：S1：根据预备参数预选伺服电机；S2：根据预选的伺服电机构建三维模型；S3：将所述三维模型导入到多体动力学软件并设置预设参数，求解在伺服电机的当前角加速度下所需的输出转矩；S4：根据所需的输出转矩计算电机转矩有效值；S5：判断所述电机转矩有效值是否符合预设参数，如果不符合则重新对伺服电机进行选型，如果符合则选型结束。本公开通过在设计阶段利用数字样机对伺服电机的选型进行仿真，精确验证伺服电机是否符合实际工况，既可以避免伺服电机选型扭矩过大，造成浪费，又可以防止伺服电机选型扭矩过小，达不到设计要求的加速度。要求的加速度。要求的加速度。
【技术实现步骤摘要】
一种伺服电机的选型方法和装置
[0001]本公开涉及数控机床领域，尤其涉及一种伺服电机的选型方法和装置。
技术介绍
[0002]伺服电机作为数控机床的主要组成部分，选型结果会影响机床的整体性能。现有的数控激光切割机伺服电机的选型方法以电机惯量匹配原则为主，由于负载惯量从三维建模软件中提取或者手工计算，存在负载惯量计算不准确的问题。并且设计人员在伺服电机选型时只要计算得到的结果满足电机惯量匹配原则就认为是合适的，在计算时很少考虑加速度的影响，因此选择的伺服电机是否符合实际使用效果只能在样机试验阶段去验证。
[0003]基于上述，现有的伺服电机选型会存在不符合实际使用的问题。
[0004]上述缺陷是本领域技术人员期望克服的。
技术实现思路
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]为了解决现有技术的上述问题，本公开提供一种伺服电机的选型方法和装置，进而至少在一定程度上克服现有的伺服电机选型会存在不符合实际使用的问题。
[0007]本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或数据子段地通过本公开的实践而习得。
[0008](二)技术方案
[0009]为了达到上述目的，本公开采用的主要技术方案包括：
[0010]根据本公开实施例的第一方面，提供一种伺服电机的选型方法，其包括：
[0011]S1：根据预备参数预选伺服电机；
[0012]S2：根据预选的伺服电机构建三维模型；
[0013]S3：将所述三维模型导入到多体动力学软件并设置预设参数，求解在伺服电机的当前角加速度下所需的输出转矩；
[0014]S4：根据所需的输出转矩计算电机转矩有效值；
[0015]S5：判断所述电机转矩有效值是否符合预设参数，如果不符合则重新对伺服电机进行选型，如果符合则选型结束。
[0016]在本公开一实施例中，所述预备参数为负载惯量，步骤S1包括：
[0017]确定负载惯量；
[0018]根据所述负载惯量以电机惯量匹配原则预选伺服电机，所述电机惯量匹配原则为：负载惯量J
L
小于或等于预选的伺服电机的电机惯量J
M
的3至5倍。
[0019]在本公开一实施例中，步骤S2包括：
[0020]根据预选的伺服电机确定负载机构类型，所述负载机构类型为齿轮齿条传动机构；
[0021]根据所述负载机构类型结合参数确定包含伺服电机和负载的三维模型。
[0022]在本公开一实施例中，所述三维模型存储为预设格式的文件，步骤S3包括：
[0023]将所述预设格式的文件导入到所述多体动力学模型中；
[0024]设置导轨与滑块之间的平动摩擦系数；
[0025]设置减速机齿轮与齿条之间的参数，包括平动速度、转动角速度和齿轮节圆半径；
[0026]设置伺服电机的角加速度为STEP函数，所述STEP函数的初始位移和初始速度为0，并利用STEP函数描述伺服电机的加速度参数，使负载加速度的梯度减小；
[0027]在所述多体动力学模型中根据预设参数求解在伺服电机的当前角加速度下所需的输出转矩。
[0028]在本公开一实施例中，所述平动摩擦系数为0.2。
[0029]在本公开一实施例中，步骤S3之后，还包括：
[0030]根据加速段、匀速段和减速段的输出转矩得到伺服电机转矩曲线；
[0031]在加速段的电机转矩T
P
为克服摩擦力所需的转矩T
f
加上加减速时转动惯量对应的转矩T
J
；
[0032]在匀速段的电机转矩的T
TOT匀
为克服摩擦力所需的转矩T
f
；
[0033]在减速段的电机转矩T
S
为加减速时转动惯量对应的转矩T
J
减去克服摩擦力所需的转矩T
f
。
[0034]在本公开一实施例中，步骤S4包括：
[0035]根据公式计算电机转矩有效值，计算公式为：
[0036][0037]其中T
rms
为电机转矩有效值，t
a
为加速段时间，t
c
为匀速段时间，t
d
为减速段时间，t为单周期时间。
[0038]在本公开一实施例中，步骤S5包括：
[0039]当所述电机转矩有效值小于或等于伺服电机的额定转矩时，结果为符合；
[0040]当所述电机转矩有效值大于伺服电机的额定转矩时，结果为不符合。
[0041]在本公开一实施例中，所述重新对伺服电机进行选型包括：
[0042]选择输出转矩和转动惯量比预选的伺服电机更大的型号。
[0043]根据本公开实施例的第二方面，还提供一种伺服电机的选型装置，包括：
[0044]预选模块，用于根据预备参数预选伺服电机；
[0045]模型构建模块，用于根据预选的伺服电机构建三维模型；
[0046]导入模块，用于将所述三维模型导入到多体动力学软件并设置预设参数，求解在伺服电机的当前角加速度下所需的输出转矩；
[0047]计算模块，用于根据所需的输出转矩计算电机转矩有效值；
[0048]判断模块，用于判断所述电机转矩有效值是否符合预设参数，如果不符合则重新对伺服电机进行选型，如果符合则选型结束。
[0049]根据本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现以上所述的伺服电机的选型方法的步骤。
[0050]根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：
[0051]一个或多个处理器；
[0052]存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现以上所述的伺服电机的选型方法。
[0053](三)有益效果
[0054]本公开的有益效果是：本公开实施例提供的一种伺服电机的选型方法和装置，通过在设计阶段利用数字样机对伺服电机的选型进行仿真，精确验证伺服电机是否符合实际工况，既可以避免伺服电机选型扭矩过大，造成浪费，又可以防止伺服电机选型扭矩过小，达不到设计要求的加速度。
附图说明
[0055]图1为本公开一个实施例提供的一种伺服电机的选型方法的流程图；
[0056]图2为本专利技术一实施例中在一个负载运动周期内加速度变化的曲线图；
[0057]图3为本专利技术一实施例中速度变化曲线图；
[0058]图4为本公开另一实施例提供的一种伺服电机的选型装置的示意图；
[0059]图5是根据本公开一实施例示出的一种电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
[0060]为了更好的解释本公开，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本公开作详细描述。
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种伺服电机的选型方法，其特征在于，包括：S1：根据预备参数预选伺服电机；S2：根据预选的伺服电机构建三维模型；S3：将所述三维模型导入到多体动力学软件并设置预设参数，求解在伺服电机的当前角加速度下所需的输出转矩；S4：根据所需的输出转矩计算电机转矩有效值；S5：判断所述电机转矩有效值是否符合预设参数，如果不符合则重新对伺服电机进行选型，如果符合则选型结束。2.如权利要求1所述的伺服电机的选型方法，其特征在于，所述预备参数为负载惯量，步骤S1包括：确定负载惯量；根据所述负载惯量以电机惯量匹配原则预选伺服电机，所述电机惯量匹配原则为：负载惯量J
L
小于或等于预选的伺服电机的电机惯量J
M
的3至5倍。3.如权利要求1所述的伺服电机的选型方法，其特征在于，步骤S2包括：根据预选的伺服电机确定负载机构类型，所述负载机构类型为齿轮齿条传动机构；根据所述负载机构类型结合参数确定包含伺服电机和负载的三维模型。4.如权利要求3所述的伺服电机的选型方法，其特征在于，所述三维模型存储为预设格式的文件，步骤S3包括：将所述预设格式的文件导入到所述多体动力学模型中；设置导轨与滑块之间的平动摩擦系数；设置减速机齿轮与齿条之间的参数，包括平动速度、转动角速度和齿轮节圆半径；设置伺服电机的角加速度为STEP函数，所述STEP函数的初始位移和初始速度为0，并利用STEP函数描述伺服电机的加速度参数，使负载加速度的梯度减小；在所述多体动力学模型中根据预设参数求解在伺服电机的当前角加速度下所需的输出转矩。5.如权利要求4所述的伺服电机的选型方法，其特征在于，所述平动摩擦系数为0.2。6.如权利要求4所述的伺服电机的选型方法，其特征在于，步骤S3之后，还包括：根据加速段、匀速段和减速段的输出转矩得到伺服电...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨绪广，徐猛，田玉松，宋玲玲，
申请(专利权)人：济南邦德激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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