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1、課程大綱,伺服選用,伺服使用,故障排除,伺服選用流程,伺服選定 注意事項,伺服選定 計算,伺服接線,參數調整,異常處理,回生計算,選用何種馬達,1、性能要求：定位、定速、定扭力 2、速度要求：高速、低速 3、定位要求 4、尺寸 5、價格,馬達選用的規格 1、馬達容量（W） 2、馬達額定轉速（rpm） 3、額定扭矩及最大扭矩（N m） 4、轉子慣量（kg ） 5、是否需要煞車（制動器） 6、體積、重量、尺寸,如何選定伺服馬達（13 ）,馬達選用考慮因素 1、負載機構 2、動作模式 3、負載速度 4、定位精度 5、使用環境,如何選定伺服馬達（23 ）,減速機構的影響 1、回轉速度：NM = Nt
2、R 2、扭力：TL = T （1R） 3、慣量（GD）：GD L = GD L （1R）,1、負載扭力 加速扭力馬達最大扭力 連續實效負載扭力馬達額定扭力 消耗回生電力驅動器內回生容量 負載扭力馬達額定扭力 2、負載慣性矩35倍馬達轉子慣性矩 3、最大移動速度馬達最大轉速 4、負載率在85以下 5、馬達的扭矩特性,如何選定伺服馬達（33 ）,AC伺服馬達的選用流程（12）,伺服機構的確認 （含減速比）,製作運轉曲線（速度曲線）,計算回轉速度 計算負載慣量（GDL） 計算負載扭力（TL）,選擇伺服馬達,負載慣量 （GDL）是否低於馬達轉子慣量 的35倍,1、增加減速機構 2、降低瞬間負載慣量 （
3、GDL） 3、更改為容量更大的 馬達 4、變更運轉曲線（速度 曲線）,YES,NO,計算加減速扭力（TaTd）,加速扭力（Ta）與 負載扭力（TL）合計在瞬間最大扭 力（Tmax）以下,YES,NO,AC伺服馬達的選用流程（22）,計算實效負載扭力（Trms）,實效負載扭力（Trms） 在額定扭力（TM）以下,YES,NO,決定使用馬達,機械傳動方式,1、滾珠螺桿傳動,2、齒條及小齒輪傳動,應用場合：短距離移動，高精度,齒條,小齒輪,應用場合：較長距離移動,機械傳動方式,3、時規皮帶傳動,時規齒輪,時規皮帶,齒,應用場合：大型搬運及精密機械,4、鏈條傳動,應用場合：長距離及高速位移,機械傳動方
4、式,5、滾輪送料傳動,送料滾輪直徑,送料滾輪,應用場合：衝床機械定尺寸送料及切割機,6、台車傳動,運動方向,2、水平運動,1、旋轉運動,3、垂直運動,通常應用於分度盤,通常應用於滾珠螺、齒輪、皮帶、鏈條傳動元件,通常應用於機械升降軸、機械手臂上下軸,伺服馬達容量計算步驟及公式,V,速度線,TP,TL,Ts,ta,tc,td,tm,tcy,扭力線,1、繪製速度曲線圖,伺服馬達容量計算步驟及公式,2、計算回轉速度 A、負載端回轉速度（ N ） N=依據機械構成而變化 B、馬達端回轉速度（ NM ） NM = NR 3、計算負載扭力（TL） TL 依據機械構成而變化 4、計算負載慣量（JL） JL
5、依據機械構成而變化,伺服馬達容量計算步驟及公式,5、計算負載運行能量（Po） Po ,60,2 NM TL,6、計算負載啟動能量（Pa） Pa （ NM） ,60,2,ta,JL,7、選定伺服馬達條件 負載扭力（TL）馬達額定扭力 Pa Po 1.52倍馬達額定輸出功率 NM馬達最大轉速 負載慣量（JL ）35倍馬達轉子慣量,伺服馬達容量計算步驟及公式,8、檢查所選定的伺服馬達 A、啟動扭力檢查（TP） TP TL 啟動扭力（TP）瞬間最大扭力 B、停止扭力檢查（TS） Ts TL 停止扭力（TS）瞬間最大扭力,60 ta,2 NM （JMJL ）,60 td,2 NM （JMJL ）,伺服馬
6、達容量計算步驟及公式,C、實效扭力檢查（Trms） Trms 實效扭力（Trms）額定扭力,tcy,TP taTL tcTs td,伺服馬達容量計算相關公式,1、移動量 （m）,= ,V ,60,ta2tctd,2,當 ta td,= （tmta）,V ,60,2、馬達軸回轉速度NM（r/min）,NM = NR,60 （TPMTL）,2 NM （JMJL ）,3、最小啟動時間tam（s）,tam =,60 （TPMTL）,2 NM （JMJL ）,4、最小制動時間tdm（s）,tdm =,負載扭力及負載慣量計算公式,1、回轉體,A、負載扭力TL（N m ）,TL,R ,T,B、負載慣量JL（
7、 ）,實心圓柱,空心圓柱,L（m）,D（m）,L（m）,D0 （m）,D1 （m）,（以馬達軸換算回轉運動部份的慣量）,減速機入力側的回轉運動部份 L D（實心圓柱）,32,JK L （D0 D1）（空心圓柱）,32,減速機出力側的回轉運動部份 JL1,R,JK,JL JKJL1,1/R,N,JK MK D,8,1,負載扭力及負載慣量計算公式,2、螺桿（水平）,A、負載扭力TL（N m ）,TL,2 R ,9.8 MPB,B、負載慣量JL（ ）,JL JKJL1 JL2,V ,M,1/R,PB,直線運動部份 JL2M （ ）,2R,PB,C、負載軸回轉速度N（r/min）,N,PB,V ,負載
8、扭力及負載慣量計算公式,2、螺桿（垂直）,A、負載扭力TL（N m ）,TL,2 R ,9.8 （MMC）PB,B、負載慣量JL（ ）,JL JKJL1 JL2,V ,M,1/R,PB,直線運動部份 JL2（M MC ） （ ）,2R,PB,C、負載軸回轉速度N（r/min）,N,PB,V ,MC,伺服馬達容量選擇範例,Ex1:,負 載 速 度：V =10 m/min,伺服馬達,聯軸器,直線運動機構,滾珠螺桿,直線運動機構質量：M =200 ,滾 珠 螺 桿 長 度：LB =1.4 m,滾 珠 螺 桿 直 徑：DB =0.04 m,滾 珠 螺 桿 導 程：PB =0.01 m,聯 軸 器 質
9、量：Mc =1 ,聯 軸 器 外 徑：Dc =0.06 m,動 作 次 數：n = 40 次/min,動 作 距 離： = 0.15 m,動 作 時 間：tm = 1.0 s以下,摩 擦 係 數：= 0.2,機 械 效 率：= 0.85（85）,1、速度圖,V,10,速 度 （m/min）,ta,td,tc,1.0,tcy,時間（s）,t = = = 1.5 （ s ）,n,60,60,ta = td,ta = tm = （s）,V,60 ,60 ,tc = ta 2 = （s）,伺服馬達容量選擇範例,2、回轉速度,負載端回轉速度 N （r/min）,PB,V ,負載端回轉速度 N M N R
10、（直結）= = （r/min）,3、負載扭力,TL （Nm）,2 R ,9.8 MPB,2 ,4、負載慣量,馬達軸換算負載慣量JL JBJC JL1 （）,直線運動部份JL1M （ ） （ ） = （）,2R,PB,螺桿部份 JB LD 7.8710 （ ）,32,32, （ ）,2,聯軸器部份,JC MCD = 1 （ ） （）,8,1,8,1,伺服馬達容量選擇範例,5、負載運行能量（Po） Po （W）,60,2NMTL,60,2 ,6、負載啟動能量（Pa） Pa （ NM） （ ） （W）,60,2,ta,JL,60,2,7、選定伺服馬達條件 負載扭力（TL）馬達額定扭力 Pa Po 1
11、2倍馬達額定輸出功率 NM馬達最大轉速 負載慣量（JL ）35倍馬達轉子慣量 依條件選定： ,伺服馬達容量選擇範例,選定馬達規格（ ） 馬達額定輸出功率 （W） 馬達額定轉速 （rpm） 馬達額定扭力 （Nm） 瞬間最大扭力 （Nm） 馬達轉子慣量 （）,8、檢查所選定的伺服馬達 A、啟動扭力檢查（TP） TP TL （Nm） B、停止扭力檢查（TS） Ts TL （Nm）,60 ta,2 NM （JMJL ）,60 td,2 NM （JMJL ）,60 ,2 （ ） ,伺服馬達容量選擇範例,C、實效扭力檢查（Trms） Trms （Nm）,tcy,TP taTL tcTs td,（ ） （）
12、 ,外部回生電阻的選定,是由負載率，負載inertia，動作波形的三個對象 來算出回生電阻之概略值。 1、依馬達実効負荷率來推定回生容量。 P（TCNMPf ）（2 60 ） TP TC Ta=Tp Tc,2、依負載慣量來推定回生容量 Ta （ 2NM（JMJL）（60Ta）TL Td （ 2NM（JMJL）（60Ta）TL Pf Trms TC ER（12）（JMJL） （ 2NM60） EC （12）C（VS（2VC） ） E ER EC P Etcy,3、依動作波形來推定回生容量 Pf Trms TC Eb（12） 2NM TL 60Td EC （12）C（VS（2VC） ） E ER EC P Etcy,外部回生電阻的選定,4、求出回生阻抗值 RMIN=VSI NM （NM（60 2） 2EC（ J） PMAX 2NM Td 60 RMAXVS PMAX VS V HO VS V EO I P A HO I P A EO,安裝方式外部配線,電源與馬達連接圖,位置命令接線方式,PLC,24V,P,GND,DG 48,PP 14,PN 15,A.,PLC,+24V 45,P,GND,DG 48,PP 14,PN 15,B.,（外部電源）,HO,HO,Co
