膝形加速度

在选择电机的时候常常碰到这样的情况：定位轴，定位时间没有那么严格，但是按照Sizer选型，会出现下图的情况

虚线是电机的特性曲线，红色点儿是这根定位轴的工作点，从图上看没法选这个电机，因为工作点超出了电机的工作区域。

但是不是完全不能用呢?好像还有办法：

方法一：考虑JERK（加加速度），因为机械不是完全刚性，当加加速度比较大时，可能会激励起机械的固有频率导致振动发生，所以一般来说，机床的各个轴都要做加加速度的限制。而上图并没有做限制，限制以后的图形会如下图：

上图是将JERK限制在80m/s3时，工作点就可以落在所选电机的工作方位内了。为什么？仔细想想

方法二：使用膝形加速度

这个方法可以用在定位轴和主轴上。

既然电机的特性曲线，如上图，到一定转速后，转矩会随转速提高而下降，而我们通常设定的加速度是一个恒定的数值，也就是一个恒定的加速力矩，然而刚才说了电机无法满足这个要求，当电机满足不了加速力矩的需求会怎么样?l轮廓偏差会变大，当偏差超过允许值，轴就会报警。

聪明的人就想到了解决这个问题的办法，在电机高速时，降低加速度，即降低加速转矩的需求，从而保证电机正常的工作。

膝形加速度有三种方式降低加速度的方式：

上面方式1左图错误，没有合适的改图工具，就先放在这里吧，大家看下面例子的图形。

下面实验下，还是在SINUTRAIN上实验：

例1，设置参数：

MD35220 $MA_ACCEL_REDUCTION_SPEED_POINT=0.5 （这个就是对应上图中的Vred，但这里是个百分比，最大速度的百分比，当速度超过此速度时，开始降低加速度）

MD35230 $MA_ACCEL_REDUCTION_FACTOR=0.6 （加速度降低多少）

MD35240 $MA_ACCEL_TYPE_DRIVE=1  （激活膝形加速度）

MD35242 $MA_ACCEL_REDUCTION_TYPE=0 （对应上面的方式1-3，这里选的是方式1）

然后，在MDI下编写段程序：

g0 x0

m0

BRISK

$AN_SLtrace=1   ；触发伺服跟踪的记录

g1 pos[x]=500 fa[x]=20000   ：X作为定位轴移动到X500

m02

上图是用SINUMERIK的伺服跟踪得到的。其中黄色曲线为速度曲线，绿色曲线为加速度曲线。从图中可以看出当速度到达50%最大速度时，加速度下降了60%，即在高速段加速度是原值的40%

例2，设置参数：

MD35242 $MA_ACCEL_REDUCTION_TYPE=1 

保留上面其它数据，只修改MD35242=1，运行同样程序，得到下面图形：

和例1的区别就是：加速度是按二次曲线下降的。

例3，设置参数：

MD35242 $MA_ACCEL_REDUCTION_TYPE=2 

保留上面其它数据，只修改MD35242=2，运行同样程序，得到下面图形：

和例1、例2的区别是：加速度是按线性下降的。

从上面例子可以看出，膝形加速度充分利用了电机的特性，避免了恒定加速度可能导致的报警。

膝形加速度对于主轴也非常有用，这里不再重复，设置的参数就这么多。

这个小文中用到的伺服跟踪功能，有用，不论是学习，还是工作中分析故障原因等，都有用，有时间可以多看看。