标签: 极矩

现在在使用贝加莱的 ACOPOSmulti 伺服做一个项目，其中要用其来控制直线电机。贝加莱的编程、控制软件 AutomationStudio 里面的设置只有旋转电机的，所以贝加莱提供了直线电机到旋转电机的折算方法，是一个 excel 文档，里面是用 VBA 宏函数来实现的。下面是这个文档的截图。 里面，绿色的，即 B 列的，是直线电机参数，对应的橙色的 G 列的自动生成折算过来的旋转电机的参数，然后就可以把这些参数写入到 AutomationStudio 中进行相应设置了。 今日得空对直线电机到旋转电机的折算问题研究一番：） 因为结构的不同，直线电机的参数与旋转电机的参数会有一些不同，当然一些电气参数还是一样的，比如电机的线（相）电阻、电感等，这些不会因为结构不同而出现差异。这里讨论一些不同的。 比如，旋转电机通常用到转速，单位为多少转每分钟， min -1 ；而直线电机用直线运动的单位来表示速度，即 m/s. 再比如旋转电机重要的机械参数是力矩，如最大力矩、额定力矩等；而直线电机是最大推力、额定推力等。 旋转电机有个很重要的参数，是极对数。这是由电机转子结构决定的，这决定了电机的机械特性。而对应到直线电机的动子，是极矩。我们看上图，左边第一个参数就是 MOTOR_POLERPAIR_WIDTH 极距，以国产某型电机为例，极距为 32mm = 0.032m ，当输入 0.032 后，对应右边参数 MOTOR_POLERPAIR 极对数变成 1. 其实你写多少都是 1 ，因为对于直线电机认为你的极对数就是 1. 这里我们可以受到启发，就是这里认为直线电机是单极的旋转电机，电机轴旋转一圈走了 0.032m ，这样我们通过周 长 =2πr ，算出电机轴的半径 r=0.032/2π≈ 0.005m . 这样下面的计算就比较容易了，如直线电机额定速度为 80m /min≈ 1.33m /s ，也就是每分钟直线电机运动 80m ，折算过来， 80/0.032=2500 转，这就约等于右边自动计算出来的 2494 了。其他它是这样算的， 1.33/0.032=41.5625 ，即 1 秒转了 41.5625 圈，然后 41.5625*60=2493.75≈2494 了，其实它这个 VBA 宏算得很拧巴。 相应的，折算到旋转电机的力矩就是 F*r=10*0.005=0.05Nm. 直线电机力常数对应旋转电机力矩常数（ MOTOR_FORCE_CONST 和 MOTOR_TORQ_CONST ），直线电机表示， 1A 电流产生多大的力，而旋转电机表示 1A 电流产生多大力矩。力和力矩就差一个距离，这个距离就是折算过来的电机半径。 60*0.005=0.3≈0.306. 直线电机的反电势常数的单位是 Vrms/ （ m/s ），表示电机以 1m /s 速度运动产生多大的反电势，表中表示电机以 1m /s 速度运动会产生 4V 电压；旋转电机反电势常数单位为 mVmin （ mV/min -1 ）表示每转产生多少 mV 的反电势，有时会用伏每千转这个单位。 1m /s 对应着， 1/0.032=31.25 ，即 1s 转了 31.25 圈， 31.25*60=1875min -1 ，那么 4V/1875≈0.00213V=2.31mV. 还有，直线电机重量与旋转电机转动惯量的折算，由 J=mr 2 ，即可折算过来。 上面这些是通过对贝加莱文档的研究，得到的直线电机与相应旋转电机的折算，当然对于贝加莱的运动控制系统是很有效的，不知道对其他品牌的伺服驱动器是否有效，希望对看过我 blog 的朋友会有帮助。 直线电机极矩是个很重要的参数啊，呵呵 附件是贝加莱提供的直线电机折算到旋转电机的excel文档。