Тестирование данных гармонического сервопривода переменного тока

2026-02-24

Это тестовое исследование данных, проведенное компанией HONPINE для гармонического поворотного привода переменного тока на основе конкретных требований заказчика.


1. Процедура проверки


В основном основано на распределении динамических нагрузок под тремя типами профилей дороги класса B, максимальные и средние значения сравниваются с допустимыми мгновенными и непрерывными значениями изгибающего момента, радиальной силы и осевой силы, указанными поставщиком двигателя (HONPINE).

harmonic actuator test figure 1


Рисунок 1. Случайная неровная дорожная поверхность

Из этого графика видно, что средняя динамическая нагрузка составляет 2200 Н, а пиковая динамическая нагрузка — 3300 Н.


Рисунок 2. Синусоидальная дорожная поверхность

Из этого графика видно, что средняя динамическая нагрузка составляет 2050 Н, а пиковая динамическая нагрузка — 4200 Н.

harmonic servo actuator test figure 2

Рисунок 3. Ступенчатая дорожная поверхность

Из этого графика видно, что средняя динамическая нагрузка составляет 2000 Н, а пиковая динамическая нагрузка — 3500 Н.

harmonic rotary actuator test 3

2. Дополнительная информация


Текст на изображении (переведен):

• Значение размера

• Приводное отверстие

• Геометрия

• OK / Отмена

Рисунок 4. Измерение радиуса скраба


1、Угол наклона шкворня составляет 8.7°.

2、Боковое расстояние от точки пересечения продолженной оси шкворня с землей до центра шины: 0.155 м.

3、Продольное расстояние от точки пересечения продолженной оси шкворня с землей до центра шины: можно считать равным 0.

4、sin 8.7° = 0.1512, cos 8.7° = 0.9885.

5、Эквивалентное плечо рычага L_gnd = 0.155 м.


3. Метод расчета


Текст на изображении (переведен):

• Осевая сила = Fz · cosθ

• Радиальная сила = Fz · sinθ

• Изгибающий момент = (Радиальная сила) · L_gnd


Текст на изображении (переведен):

Заголовки таблицы: Дорожное условие | Динамическая нагрузка | Осевая сила | Радиальная сила | Изгибающий момент

Метки строк: Случайная неровная — Средняя / Пиковая; Синусоидальная — Установившееся состояние / Пиковая; Ступенчатая — Средняя / Пиковая

Таким образом, можно рассчитать следующее:

Дорожные условияДинамическая нагрузка (N)Осевая сила (N)Радиальная сила (N)Изгибающий момент (N·m)
Случайная неровность - Среднее2200217533351.6
Случайная неровность - Пик3300326249977.4
Синусоидальная - Установившееся состояние2050202631048.1
Синусоидальная - Пик4200415263598.4
Ступенчатая - Среднее2000197730347.0
Ступенчатая - Пик3500346052982.0


Эти расчеты показывают, что радиальная сила и изгибающий момент полностью находятся в пределах диапазона мощности двигателя; однако осевая сила в некоторых случаях превышает допустимый диапазон.

Текст на изображении (переведен):

Заголовки таблицы: Дорожное условие | Динамическая нагрузка | Осевая сила (150 кг) (Н) | Осевая сила (130 кг) (Н) | Осевая сила (125 кг) (Н) | Осевая сила (120 кг) (Н) | Допустимый диапазон двигателя

Метки строк: Случайная неровная — Средняя / Пиковая; Синусоидальная — Установившееся состояние / Пиковая; Ступенчатая — Средняя / Пиковая

Примечание: неподрессоренная масса здесь установлена на 150 кг, тогда как фактическое значение составляет около 120 кг. Поэтому мы пропорционально уменьшаем 150 кг до 130, 125 и 120 кг, чтобы сравнить осевую силу с допустимым диапазоном двигателя.



Рисунок 6. Сравнение осевой силы при условиях 150, 130, 125 и 120 кг


Видно, что при 150 кг среднее значение для случайной неровной дороги, среднее и пиковое значения для синусоидальной дороги превышают допустимый диапазон двигателя. При 130 кг только пиковое значение для синусоидальной дороги превышает допустимое непрерывное значение на 98.4 Н. При 125 кг требование выполняется.


Текст на изображении (переведен):

Серии HAS/HAT/HAM/HAG

Модель

Допустимый непрерывный изгибающий момент (Mb di)

Допустимый мгновенный изгибающий момент (Mb max)

Допустимая непрерывная радиальная сила (Ft di)

Допустимая мгновенная радиальная сила (Ft max)

Допустимая непрерывная осевая сила (Fa di)

Допустимая мгновенная осевая сила (Fa max)

Текст на изображении (переведен):

Выбор HAT/HATF-

Передаточное отношение

Пиковый крутящий момент / Номинальный крутящий момент

Максимальная скорость / Номинальная скорость

Максимальный ток / Номинальный ток

Постоянная крутящего момента

Фазное сопротивление / индуктивность

Постоянная противо-ЭДС

Абсолютный энкодер: тип; разрешение за один оборот; счетчик оборотов

Односторонняя точность позиционирования

Повторяемость

Жесткость наклона / Крутильная жесткость

Момент инерции ротора (без тормоза / с тормозом)

Количество полюсов двигателя

Наложение: “Уже последняя страница”

4. Итог

Радиальная сила и изгибающий момент соответствуют требованиям для всех условий, включая моделирование неподрессоренной массы одного колеса в 150 кг; осевая сила соответствует допустимому диапазону двигателя при неподрессоренной массе 125 кг.

Кроме того, учитывая демпфирующий эффект прокладок и втулок, а также небольшое затухание динамической нагрузки при прохождении через колесо и поворотный кулак,


Параметр / Единица измерения111417202532405058
Допустимый непрерывный изгибающий момент Mb di (N·m)36417214024346060019502500
Допустимый мгновенный изгибающий момент Mb max (N·m)7080140280480900120039005000
Допустимая непрерывная радиальная сила Ft di (N)2372704006509001350200027503200
Допустимая мгновенная радиальная сила Ft max (N)430490700115016002300350055006500
Допустимая непрерывная осевая сила Fa di (N)2372704006509001350200027503200
Допустимая мгновенная осевая сила Fa max (N)430490700115016002300350055006500
Параметр / Единица измерения5181101121161
Пиковый крутящий момент (N·m)280440550660800
Номинальный крутящий момент (N·m)140230280340450
Максимальная скорость (об/мин)4327221814
Номинальная скорость (об/мин)3120161310
Максимальный ток (Arms)42.8942.4442.5442.6138.82
Номинальный ток (Arms)21.4522.1821.6621.9521.84
Постоянная крутящего момента (N·m/Arms)6.5310.3712.9315.4920.61
Фазное сопротивление (Ом @ 20°C)0.070.070.070.070.07
Фазная индуктивность (мГн)0.300.300.300.300.30
Постоянная противо-ЭДС (Vrms/коб/мин)1515151515
Тип энкодераАбсолютный энкодерАбсолютный энкодерАбсолютный энкодерАбсолютный энкодерАбсолютный энкодер
Разрешение за один оборот (бит)2^23 (8388608)2^23 (8388608)2^23 (8388608)2^23 (8388608)2^23 (8388608)
Счетчик многооборотный (бит)2^16 (65536)2^16 (65536)2^16 (65536)2^16 (65536)2^16 (65536)
Точность позиционирования в одном направлении (угл. сек)<=60<=50<=50<=40<=40
Повторяемость (угл. сек)<=10<=10<=10<=10<=10
Жесткость наклона (×10^4 Н·м/рад)175175175175175
Крутильная жесткость (×10^4 Н·м/рад)14141418.6018.60
Момент инерции ротора без тормоза (кг·м²)0.000.000.000.000.00
Момент инерции ротора с тормозом (кг·м²)0.000.000.000.000.00
Количество полюсов двигателя1616161616
Напряжение шины постоянного тока48 VDC48 VDC48 VDC48 VDC48 VDC

Подробнее

Узнайте больше о компании HONPINE и тенденциях в области точных передач.

Двойной щелчок

Мы предлагаем гармоничные редукторы, планетарные редукторы, моторы для роботизированных суставов, ротационные приводы для роботов, RV-редукторы, конечные эффекторы для роботов, ловкие роботизированные руки