Линейный Электрический Привод ( Модель электродвигателя)

Эта модель показывает, как разработать модель неконтролируемого линейного привода с использованием значений параметров таблицы данных. Привод состоит из двигателя постоянного тока, приводящего в действие червячную передачу 6,25: 1, которая в свою очередь управляет ходовым винтом 3 мм для создания линейного движения. Данные производителя для привода определяют линейную скорость без нагрузки (26 мм/с), номинальную нагрузку (1000 Н), линейную скорость с номинальной нагрузкой (19 мм/с) и максимальный ток (5 А). Максимальная статическая сила 4000N, и номинальное напряжение составляет 24V постоянного тока.

Если трением и демпфированием ротора пренебрегают, параметры маски двигателя постоянного тока могут быть вычислены следующим образом. Скорость без нагрузки 26 мм/с эквивалентна (26/3) * 6,25 * 60 = 3250 об/мин. Номинальная скорость двигателя (19/3) * 6,25 * 60 = 2375 об/мин, и номинальная степень 1000N * 19e-3m/s = 19W. Чтобы запустить модель на основе этих параметров, установите параметр параметризации модели электродвигателя постоянного тока на By rated power, rated speed & no-load speed и закомментируйте блок Triction. Результаты подтверждают скорости для нулевой и 1000N нагрузки, но недостаточно предсказывают максимальную токовую и максимальную статическую силу.

Для более точного приближения двигателя должны быть включены эффекты трения. Информация о скорости без нагрузки и номинальной нагрузке зависит от неизвестных уровней трения, поэтому вместо этого мы параметрируем двигатель с точки зрения максимального тока, который происходит, когда ротор заблокирован (то есть нет обратного ЭДС). Затем сопротивление обмотки определяется номинальным напряжением, разделенным на максимальный ток, т.е. 24V/5A = 4,8 Ом. Ток без нагрузки, измеренный как 0.35A, косвенно предоставляет информацию о трении. Учитывая это значение, крутящий момент задается максимальным статическим крутящим моментом, разделенным на чистый полезный ток, т.е. (4000N * 3e-3m/s/( 2 * pi * 6,25) )/( 5A-0.35A) = 0 .066Nm/A. Чтобы запустить модель на основе этих параметров, установите параметр DC Модели электродвигателя Parameterization на By equivalent circuit parameters и восстановите блок Triction. Теперь трение на кручении должно быть определено таким образом, чтобы скорость без нагрузки составляла 26 мм/с. Для этого требуется значение 0.022Nm. Модель также подтверждает, что максимальный ток является 5A и максимальная линейная сила 4000N.

Обратите внимание, что ограничением этой модели является то, что нагрузка может назад привести двигатель через червячную передачу. Для предотвращения этого потребуется более подробная модель трения.