Электроприводы промышленных роботов, страница 3

На основании расчета Рм подбирают двигатель с паспортными данными (кВт),(рад/с), J (). Передаточное отношение редуктора i=выбирается из условия скоростей двигателя и исполнительного механизма.

Параметр  определяют с учетом момента инерции двигате­ля, но без учета КДД редуктора:

 .

Уточненные значения коэффициентов

оптимальный режим, определяют по графикам, построенным с помощью табл. 4.1. Уточненные значения эквивалентной мощности привода и эк­вивалентного момента двигателя:

.

Эквивалентная мощность двигателя

.

Максимальный момент двигателя

.

Коэффициент перегрузки двигателя

.

Параметры выбранного двигателя сравнивают с расчетными и, если они удовлетворяют заданным, расчет ведут дальше. Приводы роботов работают в одном из двух режимов: повтор­но-кратковременном, кратковременном. Оценка проводится по условиям тепловых потерь.

Электродвигатели. Современные следящие электродвига­тели ПР в основном строятся на базе электродвигателей постоян­ного тока (ДПТ). При этом получают наиболее простые надеж­ные схемы управления. По способу возбуждения ДПТ делятся на двигатели с электромагнитным возбуждением и с возбужде­нием от постоянных магнитов. При возбуждении от постоянных магнитов двигателя вследствие малой инерционности наиболее перспективны. Они имеют высокий КПД и независимость магнитного потока от температу­ры окружающей среды.

Постоянные магниты системы возбуждения ДПТ разнообраз­ны по конструкции (радиальные, скобообразные, кольцевые и др.). Их изготавливают из дешевых ферритов, имеющих высокую коэр­цитивную силу. Это позволяет создать высокомоментные двига­тели. Якорь ДПТ также имеет три вида конструктивного испол­нения: обычный, гладкий и малоинерционный. Гладкий якорь имеет меньшее индуктивное сопротивление по сравнению с обыч­ным. Малоинерционный якорь обычно полый, либо дисковый. Он имеет уменьшенный момент инерции, что обеспечивает высо­кое быстродействие двигателей.

Характеристики ДПТ, выпускаемых отечественной промышленностью, приведены в табл. 4.2. Передаточные функции ДПТ можно записать:

1.относительно угловой скорости

2. относительно угловой скорости с учетом

;

3. относительно угла поворота 

В этих формулах = -коэффициент передачи дви­гателя;  -угловая скорость холостого хода; Uя — номинальное напряжение цепи якоря; Тэ = Lя/Rя — электрическая постоянная времени цепи якоря; Lя, Rя — индуктивное и активное сопротив­ление цепи якоря; Тм =J- электромехани­ческая постоянная времени;

J — момент инерции ротора; пусковой момент двигателя.

Применение управляемых полупроводниковых диодов (тири­сторов), которые проводят ток в прямом направлении только при наличии управляющего сигнала и не проводят ток в противном случае, позволило создать бесконтактные ДПТ, в которых щеточно-коллекторный узел заменен надежной полупроводниковой схемой.

                                                                                                        Таблица 4.2    

Технические характеристики двигателей постоянного тока.

Параметр	ДП-40	ДП-60	ДПЧ-160	ДПЧ-240	ДК1-1,7	ПБВ-100М	ПБВ100	ПБВ112
Номинальный момент, Нм Номинальная мощность, кВт Номинальная частота вращения, Перегрузка по моменту, Н Момент инерции, кг Длина, мм Диаметр, мм Масса, кг	9,6 0,04 3000 4,5 0,055 145 405 1,1	21,6 0,09 3000 7,5 0,055 187 60 2,9	0,5 0,18 3000 5,0 0,20 172 130 130,0	3,5 1,10 3000 5,0 1,30 170 230 230,0	1,7 0,17 1000 4,1 1,1 375 165 12,7	7,2 0,75 1000 9,0 10 476 192 29,0	10,5 1,10 1000 9,0 13 536 192 35,0	14 1,10 750 9,0 35 515 220 45,0