全新西门子1FK伺服电机1FK7034-5AF21-1AB0

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全新西门子1FK伺服电机1FK7034-5AF21-1AB0

同步电机 1FK7  

配置手册, 12.2006 , 6SN1197-0AD16-0RP1                                                        63 

设计                                                                                           

5.3 定尺寸 

                •  对于同步电机必须注意，最大允许的电机扭矩在电压极限特性曲线的高转速时减小。 另

                   外，为了防止电压波动，应遵循电压极限特性曲线 10％ 的距离。 

                •  在使用异步电机时，允许的电机扭矩在电压极限特性曲线（稳定限度）的磁场减弱范围中

                   受限制。 这里应遵循 30％ 的距离。 

带有恒定接通持续时间的负载循环 

                在带有恒定接通持续时间的负载循环下，对作为转速功能的扭矩走向有特别要求，  

                例如 M ＝常量, M ~ n2, M ~ n 或 P = 常量。 

                该驱动系统以典型方式在静止的工作点上工作。 为此进行基本负载布置。 基本负载布置必须

                位于 S1 特性曲线之下。 

                对于短时过载情况（例如返回运行时）进行过载布置。 峰值力矩必须位于电压极限特性曲线

                之下（对于同步电机）或者在稳定限度之下（对于异步电机）。 

                总之布置描述如下： 

                图 5-5      用于带有恒定接通持续时间的负载循环的电机选型（举例） 

                                                                                  同步电机 1FK7  

64                                                             配置手册, 12.2006 , 6SN1197-0AD16-0RP1  

                                                                                        设计 

                                                                                   5.3 定尺寸 

带有不同接通持续时间的负载循环 

                除了连续运行（S1）之外，对于带有不同接通持续时间的负载循环，确定标准化的断续运行

                方式（S3）。 此时，涉及到由一系列相同类型的循环所组合的运行方式，每个循环包括一个

                带有恒定负载的时间和一个间歇时间。 

                图 5-6     运行方式 S1（连续运行） 

                图 5-7     运行方式 S3（断续运行，不影响启动过程） 

                通常，使用固定大小的相关接通持续时间： 

                • S3 – 60% 

                • S3 – 40% 

                • S3 – 25% 

                为这些规格准备相应的电机特性曲线。 负载力矩必须位于电机相应的热学极限特性曲线之

                下。 对于带有不同接通持续时间的负载循环，应考虑过载布置。 

同步电机 1FK7  

配置手册, 12.2006 , 6SN1197-0AD16-0RP1                                                        65 

设计                                                                                           

5.3 定尺寸 

负载循环 

                负载循环确定以时间表示的电机转速和扭矩的走势。 

 一个负载循环举例 

                为每个时间段规定一个负载力矩。 另外对于负载循环，在加速过程中应考虑平均负载惯性矩

                和电机惯性矩。 同样应顾及沿着运动方向作用的的摩擦力矩。  

                为了确定负载力矩和加速力矩，该力矩必须由电机施加，应考虑变速器传动比和变速器效率。 

                一个较高的变速器传动比对同传感器准确度相关的定位精度有有利影响。 在给出电机编码器

                精度时，随着变速器传动比的升高，要获取的机床位置精度也不断提高。 

        同步电机 1FK7  

66                                                             配置手册, 12.2006 , 6SN1197-0AD16-0RP1  

                                                                                        设计 

                                                                                   5.3 定尺寸 

  电机惯性矩

                JM                   

                           变速器惯性矩

                JG                     

                           负载惯性矩

                J 负载                 

                           负载转速

                n 负载               

                i          变速器传动比 

                           变速器效率

                ηG                   

                           负载力矩

                M 负载               

                           摩擦力矩

                MR                 

                T          循环时间，周期时间 

                A; E       时间段 Δt i 中的起始值，结束值 

                           接通持续时间

                te                     

                           时间间隔

                ∆t i               

                有效力矩 M    有效必须在 S1 特性曲线之下。 

                最大力矩 M    最大在加速过程中得到。  

                在同步电机时 M     最大必须在电压极限特性曲线以下。  

                在异步电机时 M     最大必须在稳定限度以下。 

                总之布置描述如下： 

 电机选型根据负载循环（举例） 

同步电机 1FK7  

配置手册, 12.2006 , 6SN1197-0AD16-0RP1                                                        67 

设计                                                                                           

5.3 定尺寸 

5.3.3      3. 确定电机 

                现在，可以通过变动找到一个满足运行情况条件的电机。 

                第二检测是否遵循热学极限。为此，在基本负载时确定电机电流。 在根据带有恒定接通持续

                时间的负载循环通过过载进行设计时，必须计算同要求的过载力矩相关的过载电流。  

                计算规定同使用哪种电机类型（同步电机、异步电机）和哪种运行情况（带有恒定接通持续时

                间的负载循环，任意负载循环）有关。 

                最后必须确定其它电机特性。 这些特性将作为电机选项配置进行。