伺服電機是自動化領(lǐng)域中使用較為廣泛的電機,通常用于項目中較精確的速度或位置控制部件的驅(qū)動。自動化設(shè)備的設(shè)計者常常需要面臨各種各樣不同需求的電機選型問題,本文僅根據(jù)一些實際工作經(jīng)歷做分享,望能夠給需要者提供一些幫助。
01
應(yīng)用場景
02
供電電源
03
抱閘
04
選型計算
選型計算前,首先要確定的是機構(gòu)末端的位置和速度要求,再者確定傳動機構(gòu)。此時即可選擇伺服系統(tǒng)和對應(yīng)的減速器。
選型過程中,主要考慮以下參數(shù):
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和最終負載的速度和加速度要求,計算電機所需功率和速度。值得注意的是,通常情況下需要結(jié)合所選電機的速度選取減速機的減速比。
在實際選型過程中,比如負載為水平運動,因為各個傳動機構(gòu)的摩擦系數(shù)和風(fēng)載系數(shù)的不確定性,公式P=T*N/9549往往無法明確計算(無法精確計算扭矩的大?。6趯嵺`過程中,也發(fā)現(xiàn)使用伺服電機所需功率最大處往往是加減速階段。所以,通過T=F*R=m*a*R可定量計算所需電機的功率大小和減速機的減速比(m:負載質(zhì)量;a:負載加速度;R:負載旋轉(zhuǎn)半徑)。
有以下幾點需要注意:
a) 電機的功率富余系數(shù);
b) 考慮機構(gòu)的傳動效率;
c) 減速機的輸入和輸出扭矩是否達標,并有一定的安全系數(shù);
d) 后期是否會有加大速度的可能性。
值得一提的是,在傳統(tǒng)行業(yè)中,例如起重機等行業(yè),使用普通的感應(yīng)電機驅(qū)動,加速度無明確要求,計算過程使用的是經(jīng)驗公式。
注:負載垂直運行的情況下,注意把重力加速度計算在內(nèi)。
要實現(xiàn)對負載的高精度控制,需要考慮電機與系統(tǒng)的慣量是否匹配。
慣量匹配的原則為:考慮系統(tǒng)慣量折合到電機軸上,與電機的慣量比不大于10;比值越小,控制穩(wěn)定性越好,但需要更大的電機,性價比更低。
計算經(jīng)過減速機和傳動機構(gòu)的變化后,電機的控制精度是否能夠滿足負載的要求。減速器或某些傳動機構(gòu)有一定的回程間隙,都需要考慮。
這個方面主要是與電氣設(shè)計人員溝通確認,比如伺服控制器的通訊方式是否與PLC匹配,編碼器類型及是否需要引出數(shù)據(jù)等。