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選擇伺服電機(jī)需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)

1. 供電電源

  伺服電機(jī)從供電電源上區(qū)分可分為交流伺服電機(jī)和直流伺服電機(jī)。   二者還是比較好選擇的。一般的自動(dòng)化設(shè)備,甲方都會(huì)提供標(biāo)準(zhǔn)的380V工業(yè)電源或220V電源,此時(shí)選擇對(duì)應(yīng)電源的伺服電機(jī)即可,免去電源類型的轉(zhuǎn)換。但有一些設(shè)備,比如立體倉(cāng)庫(kù)中的穿梭板、AGV小車等,由于本身的移動(dòng)性質(zhì),大部分使用自帶直流電源,所以一般使用直流伺服電機(jī)。

2. 抱閘

  根據(jù)動(dòng)作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),考慮在停電狀態(tài)下或靜止?fàn)顟B(tài)下,是否會(huì)造成對(duì)電機(jī)的反轉(zhuǎn)趨勢(shì)。如果有反轉(zhuǎn)趨勢(shì),就需要選擇帶抱閘的伺服電機(jī)。

3. 選型計(jì)算

  選型計(jì)算前,首先要確定的是機(jī)構(gòu)末端的位置和速度要求,再者確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。此時(shí)即可選擇伺服系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)的減速器。   選型過(guò)程中,主要考慮以下參數(shù):

4.1 功率和速度

  根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和最終負(fù)載的速度和加速度要求,計(jì)算電機(jī)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(jī)的速度選取減速機(jī)的減速比。   在實(shí)際選型過(guò)程中,比如負(fù)載為水平運(yùn)動(dòng),因?yàn)楦鱾€(gè)傳動(dòng)機(jī)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(wú)法明確計(jì)算(無(wú)法精確計(jì)算扭矩的大小)。而在實(shí)踐過(guò)程中,也發(fā)現(xiàn)使用伺服電機(jī)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(jì)算所需電機(jī)的功率大小和減速機(jī)的減速比(m:負(fù)載質(zhì)量;a:負(fù)載加速度;R:負(fù)載旋轉(zhuǎn)半徑)。   有以下幾點(diǎn)需要注意:
  a) 電機(jī)的功率富余系數(shù);
  b) 考慮機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率;
  c) 減速機(jī)的輸入和輸出扭矩是否達(dá)標(biāo),并有一定的安全系數(shù);
  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(tǒng)行業(yè)中,例如起重機(jī)等行業(yè),使用普通的感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng),加速度無(wú)明確要求,計(jì)算過(guò)程使用的是經(jīng)驗(yàn)公式。   注:負(fù)載垂直運(yùn)行的情況下,注意把重力加速度計(jì)算在內(nèi)。

4.2 慣量匹配

  要實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的高精度控制,需要考慮電機(jī)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(jī)軸上,與電機(jī)的慣量比不大于10(西門子);比值越小,控制穩(wěn)定性越好,但需要更大的電機(jī),性價(jià)比更低。具體的計(jì)算方法如有不明白的請(qǐng)自行補(bǔ)學(xué)大學(xué)“理論力學(xué)”。

4.3 精度要求

  計(jì)算經(jīng)過(guò)減速機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的變化后,電機(jī)的控制精度是否能夠滿足負(fù)載的要求。減速器或某些傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有一定的回程間隙,都需要考慮。

4.4 控制匹配

  這個(gè)方面主要是與電氣設(shè)計(jì)人員溝通確認(rèn),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。   值得一提的是,做自動(dòng)化的設(shè)計(jì),要學(xué)會(huì)借外力。特別是做非標(biāo)自動(dòng)化,面臨太多設(shè)備的選型和計(jì)算,往往不堪重負(fù),加班累成狗是常態(tài)。現(xiàn)在伺服電機(jī)廠商都會(huì)提供技術(shù)支持,只要你提供給他負(fù)載、速度、加速度等參數(shù)要求,他們有一套自己的軟件自動(dòng)幫助你計(jì)算并選擇合適的伺服電機(jī),非常的方便。

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