Hurley Gill高级应用系统工程师科尔莫尔根
请参考第一部分并第二部分分三部分系列背景信息 函数和类型再生电阻servo应用
最坏案例减速需要实现零速pstop或e-stop简单演练将识别基于Er(sf)值的必要再生阻抗器,不深入计算多轴系统或单轴实现多重减速
设计假设3N480Vac源码为旋转电服务器驱动横向轴,需要减速为0RPM正常应用运维输出
Trms=20Nm和Tpk=50Nm
J_load=1#kgm2Pc_req=1041W
Pk_req=1150W
选择电动驱动性能值假设我们选择无框架刷马达Kt(定时温度)=2.19Nm/ArmsKb(25°C) = 133_Vrms/kRPM!Jm = 0.00304_kg·m2脱机kk(运动者)=76.1_Nmm(L-L)=1.41xxl
假设我们选择servo驱动器Ic=12_Arms,Ipk(驱动器)=30_Arms,DC-bus容量=470mFd,Vmax(故障)=840VDC,内部再生Rbint=100W和33Regen(c)_output(480vac)=6kW和regen(pk)_output(480avac)=21.4kWRegen(ext) = 33_ohm (Ω).
假设中位函数线性减速为Tpk=50Nm停止功能分析需要使用程序运动驱动选择数据最小识别5值
Irms(application)Trms/Kt(运动者)=20Nm#2.19Nm/Arms#9.13_Arms
max(最大速度)570rpm最高动能典型地说,这将是最大速率(正前方任何可能的中断功能sf)最大质量,最小摩擦和外部加载辅助性(-)或阻抗性(+)轴停止能力
完全惯性(J_tall)轴即反射惯性加电机转动惯性J_tals=J_load+J_motor=1#kgm2+0.00304kgm2=1 00304注J_load/Jm=329:1不匹配,必须直接驱动负载
电机上摩擦托克表示tf相对小常假设Tf=0Nm
电机外部所有托盘(T_ext)主题中断减速t_ext = 20_Nm(正值+)表示此应用:它加到E(k),使它更难截取轴线(当垂直轴图阻塞下移时重力增加E(k)阻塞难度更高时)。
下一步分析是识别期望停止功能减速t注意此t_de值通常是满足客户中断功能要求和/或由可用驱动流限值决定-例如驱动器I2t一2t级折叠算法识别最合适的停用减速时间可能需要多次计算迭代减速时间要求Ipk(驱动)超出可用时间函数2t算法,Ic(驱动器)常使用Ipk(驱动器)或ipk(运动器)成为限值Ipk(drive)可用t_dec=1.2_sec
注意线性应用需要以krg/m替换旋转内托J单元2质量M单元以kgs计算.和速度++c单元以弧度/秒xxxxxxxxxxxxxxxm/秒
Er(sf)E(k)-E(el)+E(ext-f)-E(f)即:动能减损示例例解
E(k)=能量2+2+2=22.004_kgm2570rpm/9.552=1786.62_jules
E(el)=Energy(电损)=3(i)2decxRm/2t=3(328)21.41.2=1989.8_jules
E(ext-f)=Energy(外部力)=T_extx#m/2t_decs=+20_Nmx570rpm/2/9.55x1.2_sec=716.3_jules
E(f)egy(friction)=0jules
Er/sf=1⁄2j_load+J_motor23级I2m2xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Er/sf=1786.62_jules-1989.8_jules+716.3_jules-0_joules=513.12_jules
计算Er/sf >0后,我们需要判断驱动器DC总线是否有能力吸收513.12焦耳返回DC总线DC-Bus能力E(Caps)=Energy(附加能力)=1⁄2C2_max(fault) – VDC2_bus)算作设计,等于2x470mFdx2- (480vac2)2=57.13jules
驱动器DC总线能否通过内部再生电阻能力吸收回转焦量-RBint=100W和33xxx
Er-E-E-reg-E513.12_jules-57.13_jules-120_jules=336_jules-e-E-reg转而表示外部再生电阻需要最小分解能力 > 513.12_jules.或至少需要延长允许减速时间提醒一下停止函数事件无法保证有DC-Bus容量存储E(caps)不从Er(sf)中减法以最终确定最低要求
计算watage停止函数Pk_req/sf=Er/sf/t_dec=513.12_joules/1.2_sec428W.
现在让我们计算最短持续电量需求最小持续电源需求Er(全数)/t_全数脱机然而,我们需要基于特定事件选择电机驱动的最大峰值-stop函数而不是应用结果定义的持续功率要求(即:2++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Pc_req=1041W基于正常轴操作
持续功率需求由应用结果定义 Pc_req=1,041W然而,我们在这里寻找最大峰值需求 选择电机驱动基于特定事件-stop函数而不是持续电源需求
注释 :从停止功能运动剖面图计算出的任何Pc_req都属伪值小值.除非特定中断功能建模时使用trms、Nrms和Nmax适配应用和机动驱动选择.后一类型建模通常不完成, 因为信息确定时原创缩放略微修改轴端函数建模法是在评价定义停止函数前使用等效运动剖面段正常操作-包括RMS连续条件、最大速度和外部加载这将有助于判断I2t回溯算法问题
峰值再生能力需求 Pc_req=1,041W,pk_req=1150W和pk_reg=428W对这个应用示例Pc_req实为复元选择的支配性要求标准再生电阻选择为3x33360-1500W再生电阻器(假设pk_resistor = 10x连续性)是我们从标准制造商出价中最优选择
3-ohm1500W再生电阻器满足所有应用条件吗?好,让我们查查所选再生电阻最大阻量持续允许DC总线保持最大值VDC_max(故障)
下尺寸标准电阻容量为 1500W,R_regen/
假设我们选择1500-W33-3.shunt受电阻峰值能力限制的是
由此选择再生电阻 最大可能再生切流I_shunt(Drive-max)受驱动能力限制-定位:regen(pk)_output(480Vac)=21.4kW
所选再生阻抗力最小值应大于再生阻抗电流能力.或驱动最大再生阻抗电流能力shunt等值I_shunt
标准电阻器1500W和33ohms应大于R_regen/3.3.
按照先前计算的需求数据,再生峰值需求kk-reg-a并选择 1500-W 33-N3
依此选择电阻 电阻持续电流ic/Reg-Res表示 :
依据给定数据(从先前计算需求)再生连续流需求Ic(reg-app)程序选择1500-W33-N3
驱动持续再生流能ic(驱动能力恢复)基础为6000W的Regen(c)输出(480Vac)和所选1500W再生电阻器
归根结底,我们通过最终确认 重生抗体选择
- Pc_resistor(1 500W)>Pc_req(1 041W)
- Pk_resistor(1500x10) > Pk_req(1150W)
- R_regen=33xx-
- R_regen=3xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
- R_regen=33>2.3>xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
3-W1500-W再生电阻满足所有条件吗确实,所选再生阻抗器满足所有条件并是一个合理的选择
留答题
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