压力机运动控制器与电动机转矩技术
发布于2022-12-06 15:42
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标签：运动控制器
介绍了基于三菱 QD77 运动控制器的伺服压力机压力控制的一种新方法，比较了不同的压力控制方案及使用情况，对压力机做压力控制时出现的问题提出了实用的解决方法。
压力机控制系统的构成及压力控制要求
某厂家的大型压力机为了实现精确的位置控制要求采用了伺服系统，经过综合技术经济指标的比较，采用三菱 QPLC 作为主控系统，其运动控制器选用 QD77，伺服驱动器为三菱 MR-J4，伺服电动机为HA-LP22K1M4，配用三菱触摸屏 GT1585，控制系统构成，见表 24-1。
表24-1控制系统构成
基于 QD77 运动控制器构成的运动控制系统有丰富的运动控制功能，能够执行多轴插补运行和多轴同时启动运行，即使对于单轴的伺服系统而言，也有精确的点到点控制、连续运动控制和手轮操作，很适合压力机的运动控制。
除了精确的位置控制，由于是大型压力机，所以客户要求进行压力控制，一方面是生产工艺的要求，另一方面是设备安全的要求。要求对不同的工件进行不同的压力控制，可以在操作屏上方便地进行设定压力控制值。这是压力机特殊的工作要求。
压力机工作压力与伺服电动机转矩的关系
压力机的机械传动结构一般是伺服电动机→减速机→丝杠→工作滑块。压力机工作压力的计算以做功相等为原则。
伺服电动机以额定转矩旋转N圈所做的功(N为减速比)等于工作滑块以额定工作压力行进一个螺距所做的功。计算式如下：
设:电动机转矩为Q，电动机工作扭力为 A，电动机轴半径为 R，压力机公称压力为F，丝杠螺距为 L，减速比为 N。
基本公式为(做功相等)
2πARN = FL (24-1)
由于 Q=AR
2πQN= FL
则转矩 Q=FL/2πN
工作压力 F=2πQN/L
经过单位统一(Q单位为N·m，F单位为t，L单位为mm)
Q=10 X F X L/(2πXN) (24-2)
压力 F=Qx2πxN/(10 xL) (24-3)
根据式(24-3)：工作压力与电动机转矩成正比，只要能够控制电动机转矩，就能够控制压力，因此对工作压力的控制就转换为对电动机转矩的控制。
