伺服電機是自動(dòng)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動(dòng)。自動(dòng)化設備的設計者常常需要面臨各種各樣不同需求的電機選型問(wèn)題,本文僅根據一些實(shí)際工作經(jīng)歷做分享,望能夠給需要者提供一些幫助。
01
應用場(chǎng)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末端的位置和速度要求,再者確定傳動(dòng)機構。此時(shí)即可選擇伺服系統和對應的減速器。
選型過(guò)程中,主要考慮以下參數:
根據結構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,通常情況下需要結合所選電機的速度選取減速機的減速比。
在實(shí)際選型過(guò)程中,比如負載為水平運動(dòng),因為各個(gè)傳動(dòng)機構的摩擦系數和風(fēng)載系數的不確定性,公式P=T*N/9549往往無(wú)法明確計算(無(wú)法精確計算扭矩的大?。?。而在實(shí)踐過(guò)程中,也發(fā)現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(guò)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:負載旋轉半徑)。
有以下幾點(diǎn)需要注意:
a) 電機的功率富余系數;
b) 考慮機構的傳動(dòng)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;
d) 后期是否會(huì )有加大速度的可能性。
值得一提的是,在傳統行業(yè)中,例如起重機等行業(yè),使用普通的感應電機驅動(dòng),加速度無(wú)明確要求,計算過(guò)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。
要實(shí)現對負載的高精度控制,需要考慮電機與系統的慣量是否匹配。
慣量匹配的原則為:考慮系統慣量折合到電機軸上,與電機的慣量比不大于10;比值越小,控制穩定性越好,但需要更大的電機,性?xún)r(jià)比更低。
計算經(jīng)過(guò)減速機和傳動(dòng)機構的變化后,電機的控制精度是否能夠滿(mǎn)足負載的要求。減速器或某些傳動(dòng)機構有一定的回程間隙,都需要考慮。
這個(gè)方面主要是與電氣設計人員溝通確認,比如伺服控制器的通訊方式是否與PLC匹配,編碼器類(lèi)型及是否需要引出數據等。