Выбор и расчет исполнительных двигателей

Исполнительные двигатели, с одной стороны, определяют энергетические свойства робота, а с другой - его динамические свойства. Корректирующие устройства не могут обеспечить требуемые вращающие моменты, скорости и ускорения нагрузки, если они не обеспечены энергетикой двигателя.

Для электрических следящих приводов в качестве исполнительных двигателей наиболее распространены двигатели постоянного тока с независимым возбуждением, управляемые от малогабаритных и малоинерционных тиристорных усилителей мощности. Передача движения от двигателей к звеньям манипулятора обычно осуществляется с помощью различных редукторов [10]. Для преобразования вращательного движения в поступательное используют преобразователи типа шестерня - рейка, шарико-винтовые пары и т. д. [19].

Исходными данными для выбора исполнительных двигателей являются параметры манипулятора Jн, Мн maх и значения wmaх и emaх по каждой степени подвижности, которые должны перекрывать значения скорости и ускорения для всех режимов движения. Двигатели выбирают по потребной мощности, которую рассчитывают для установившихся движений с максимальными скоростями для вращательной и поступательной степеней подвижности соответственно:

; ,(2.1)

где - коэффициент запаса, учитывающий возможное увеличение потребной мощности для динамических режимов движения, а также КПД двигателя и передачи (для электрических приводов, содержащих редукторы с зубчатой передачей, в диапазоне мощности до единиц киловатт принимают

= 1,2-1,5 [1];

и - максимальные значения момента и силы нагрузки в установившемся режиме, приведенные к выходу соответствующей передачи (к соответствующему звену манипулятора);

и - максимальные угловая и линейная скорости звеньев манипулятора.

Максимальный момент нагрузки для первого сочленения равен:

=

Нм

Максимальная сила нагрузки для второго и третьего сочленений равна:

Мощности двигателей должны быть равны:

По потребной мощности из каталогов выбирается близкий по мощности двигатель. При прочих равных условиях лучшим из двигателей данной мощности считается тот, у которого наибольший номинальный вращающий момент, минимальный момент инерции ротора, меньшие масса и габаритные размеры [19].

В соответствии с этими требованиями из каталога выбираются следующие модели: двигатель ДПУ-200 отечественного производства для первого сочленения, 4А56В2У3 - для второго и третьего сочленений. Ниже в таблице 2.1 приводятся их технические характеристики [19].

Таблица 2.1

Технические характеристики двигателей

Статья в тему

Модуляционно-легированные транзисторы MODFET, биполярные транзисторы на гетеропереходах. Резонансный туннельный эффект
Высокая степень интеграции, характерная для современной кремниевой технологии, не может быть достигнута при использовании полупроводниковых соединений AIIIBV, однако эти соединения обеспечивают большее быстродействие, прежде всего, за счет высокой подвижности р носителей и меньши ...