伺服電機是自動化領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。自動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末端的位置和速度要求,再者確定傳動機構。此時即可選擇伺服系統(tǒng)和對應的減速器。
選型過程中,主要考慮以下參數(shù):
根據(jù)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。
在實際選型過程中,比如負載為水平運動,因為各個傳動機構的摩擦系數(shù)和風載系數(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小)。而在實踐過程中,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),使用普通的感應電機驅動,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有一定的回程間隙,都需要考慮。
這個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,編碼器類型及是否需要引出數(shù)據(jù)等。