伺服電機怎么選型,正確伺服電機選型過程的步驟!
在為特定應用選擇伺服電機時,需要考慮許多因素,包括所需的速度、扭矩或力、運動曲線、可用的物理范圍以及環境問題。這意味著所選的電機解決方案必須提供必要的負載扭矩和速度,適合可用區域,并在應用的特定環境條件下正常運行。
伺服電機是一個更大的機構的一個組成部分,它提供負載運動,以便它可以移動、加工、提升、檢查等。提供執行特定任務所需的扭矩、力和速度(所需的負載點)的肌肉是伺服電機。

一種電機選型工具可以計算電機所需的負載點并分析負載、傳輸組件和運動曲線的數據,以從電機數據庫中選擇與負載參數匹配的電機,這是找到這些需求的最快捷、最準確的方法。
確定初始負載點后,選型工具會檢查最佳解決方案,并根據必要的扭矩、速度、慣性比以及從電機額定值中獲悉的相關余量來縮小可用電機選項的范圍。
以下是正確伺服電機選型過程的步驟:——
1、建立必要的電壓。
設備的可用功率是第一個也是最簡單的考慮因素。舵機與單相或三相電力兼容,并提供在100 VAC、200 VAC和400 VAC下運行的變體。
2、描述應用的運動曲線。
在執行重復性任務的設備上繪制一個循環所需的電機速度。因為伺服電機不能逐步改變速度并且沒有魔法,所以考慮加速和減速時間很重要。確定銑削等非重復性活動所需的最大速度和加速度。
3、確定運動應用所需的扭矩。
旋轉機構所需的“肌肉”量稱為扭矩,扭矩可由三個不同的來源產生:摩擦力、機構的慣性被加速,以及外力(如壓在某物或重力上)。雖然精確計算是最具挑戰性的,但選擇過程中的這一步也是最寬容的。
確定每個組件的系統慣量并將結果相加。在互聯網上,你可以很容易地得到確定不同形狀的轉動慣量的公式。要確定負載的加速扭矩,請將加速度乘以負載的慣性。計算任何外力以及滑動載荷的摩擦力和垂直載荷的重力。要計算扭矩,請將每個力乘以它施加力的半徑(稱為“力矩”)。
在最壞的情況下,將所有扭矩數據相加以確定峰值扭矩。這通常發生在機器以最快的速度加速或承載最重的負載時。通過添加來自外力、重力和摩擦的扭矩值來計算必要的連續扭矩。應使用均方根(RMS)計算來確定連續扭矩需求,但是如果沒有軟件工具,這是很費力的。
4、確定運動系統的理想慣性比。
盡管初學者有時會忽略伺服選型,但計算慣量比可能是評估伺服系統性能的最關鍵步驟。負載慣量與電機轉子慣量除以齒輪減速比的平方的比值稱為慣量比。
5、猶豫不決地選擇伺服電機。
既然已經確定了選擇伺服電機的基本標準,就該搜索最能滿足這些標準的電機的產品選擇指南了。找到額定速度、連續扭矩和峰值扭矩額定值大于以上確定的數字并且與供電電壓匹配的電機和驅動器。要找到滿足您正在使用的伺服驅動器慣量比要求的電機,請查看電機的轉子慣量。
6、驗證適當的伺服齒輪。
伺服電機可以在零轉速或數千轉速下運行,并且仍能提供其全額定扭矩。少數機器可以在不減速的情況下受益于高速。齒輪減速使舵機適應負載的三種方法是降低速度、增加轉矩和減小慣性比。齒輪比以齒輪比的平方降低慣性比,這是最顯著的效果。傳動比也成比例地增加扭矩。將齒輪箱慣量包含在扭矩和慣量計算中很簡單,因為齒輪箱制造商列出了伺服級齒輪箱的慣量。
7、這一次,真的選擇了一個電機。
大多數可用電機的速度可能比第5步(暫定電機選擇)中要求的速度高得多。要計算啟動齒輪比,請將電機速度除以所需速度并向下取整。要確定新的所需扭矩,請將原始所需扭矩除以傳動比。這會將選項減少到只有幾個電機。
接下來找一個慣量比好的電機。如果兩個電機看起來相等,則選擇慣性比較低的電機。使用具有不同額定速度的電機重復此步驟幾次,因為很可能有多種可行的解決方案。在此處檢查您對伺服電機的所有要求。
8、添加伺服驅動器和其他動力傳輸組件以完成設計。
決定伺服電機后,選擇額定輸入電壓合適且輸出電流足以驅動伺服電機的伺服驅動器。伺服驅動器可以通過多種接口類型進行管理。這些接口包括模擬控制、脈沖和方向數字控制以及各種伺服網絡。
與替代接口相比,伺服網絡提供更快的控制和反饋、更少的布線和更好的診斷能力。最后,對任何選項做出決定,包括外部制動電阻器、軸封、垂直負載的保持制動器和鍵控電機軸。


