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伺服电机在选型时要参考哪些?

来源:https://www.nbw52.com | 发布日期:2021-10-26


伺服电机选型前,要确定的是机构末端的位置和速度要求,再者确定传动机构。此时即可选择伺服电机和对应的减速器。选型过程中,主要考虑以下参数:


伺服电机


伺服电机功率和速度

  根据结构形式和最终负载的速度和加速度要求,计算电机所需功率和速度。值得注意的是,通常情况下需要结合所选伺服电机的速度选取减速机的减速比。

  在实际选型过程中,比如负载为水平运动,因为各个传动机构的摩擦系数和风载系数的不确定性,公式P=T*N/9549往往无法明确计算(无法精确计算扭矩的大小)。而在实践过程中,也发现使用伺服电机所需功率最大处往往是加减速阶段。所以,通过T=F*R=m*a*R可定量计算所需电机的功率大小和减速机的减速比(m:负载质量;a:负载加速度;R:负载旋转半径)。

 伺服电机有以下几点需要注意:

  a) 电机的功率富余系数;

  b) 考虑机构的传动效率;

  c) 减速机的输入和输出扭矩是否达标,并有一定的安全系数;

  d) 后期是否会有加大速度的可能性。

  值得一提的是,在传统行业中,例如起重机等行业,使用普通的感应电机驱动,加速度无明确要求,计算过程使用的是经验公式。

  注:负载垂直运行的情况下,注意把重力加速度计算在内。

4.2 惯量匹配

  要实现对负载的高精度控制,需要考虑电机与系统的惯量是否匹配。

  对于为什么需要惯量匹配的问题,网上并没有给出一统江湖的说法。个人理解有限,在这里就不解释了。有兴趣的朋友可以自行考证一下并告知一声。惯量匹配的原则为:考虑系统惯量折合到电机轴上,与电机的惯量比不大于10(西门子);比值越小,控制稳定性越好,但需要更大的电机,性价比更低。具体的计算方法如有不明白的请自行补学大学'理论力学'。

 4.3 伺服电机精度要求

  计算经过减速机和传动机构的变化后,电机的控制精度是否能够满足负载的要求。减速器或某些传动机构有一定的回程间隙,都需要考虑。

4.4 控制匹配

  这个方面主要是与电气设计人员沟通确认,比如伺服控制器的通讯方式是否与PLC匹配,编码器类型及是否需要引出数据等。

5.品牌

  目前市场上伺服电机品牌众多,性能也是千差万别。大体来说,如果不差钱,就选用欧美的,稍微差点钱,选日本的,再次台湾和大陆产的。不是作者崇洋媚外,是实际使用得来的教训。根据过往经验,国产的伺服电机本体基本性能上没什么问题,主要伺服控制器的控制算法、集成度和和稳定性方面有一定的差距。希望国内厂商继续努力,缩小与国外产品的差距。

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