如何选择伺服电机的型号?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-16
请问如何根据伺服电机的型号去选择伺服驱动器?

选择完伺服电机的时候,你可以确定的几项参数是:额定电流,额定转数,额定扭矩。不容易看到的是:电机的极对数,编码器的零位和线数。

首先电机的额定电流一般决定了选择的驱动器模块大小, 假设电机额定为10A,额定扭矩为10NM,如果不存在需要过载的情况,那么一般的30A模块,最大电流13A左右,可以满足你的要求。如果你需要存在过载的可能,但不是长时间过载的,你可能需要选择50A模块,22左右电流,达到2倍过载 20NM。驱动器的主要区别就是模块大小。

再说电机,假设电机的极对数,编码器线数,使用的编码器类型,和编码器的零位都是一样的,比如华大和米格的电机,那么他们是可以相互调换使用的。登齐的电机貌似调零的值是不一样的。

首先要明确有伺服电机做什么工程,然后再确定用什么样的伺服电机。伺服电机可以控制扭矩、转速、位置,明确需要的方向在选定相应的电机;现在无论是国外还是台湾(台达)的伺服产品均可自成一体形成控制单元而不需上位机,做一般控制台达就是一个很好选择,日本松下、安川产品也可以,与数控系统匹配,高中档有西门子、发那科等等。

选用伺服电机型号的步骤:

  1. 明确负载机构的运动条件要求,即加/减速的快慢、运动速度、机构的重量、机构的运动方式等。

  2. 依据运行条件要求选用合适的负载惯最计算公式,计算出机构的负载惯量。  

  3. 依据负载惯量与电机惯量选出适当的假选定电机规格。

  4. 结合初选的电机惯量与负载惯量,计算出加速转矩及减速转矩。

  5. 依据负载重量、配置方式、摩擦系数、运行效率计算出负载转矩。

  6. 初选电机的最大输出转矩必须大于加速转矩加负载转矩;如果不符合条件,必须选用其他型号计算验证直至符合要求。

  7. 依据负载转矩、加速转矩、减速转矩及保持转矩,计算出连续瞬时转矩。  

  8. 初选电机的额定转矩必须大于连续瞬时转矩,如果不符合条件,必须选用其他型号计算验证直至符合要求。

  9. 完成选定。



苏州达菱工控设备告诉您:
1. 电机功率:
根据负载大小,选择 合适的 电机功率(N.M)。
2. 伺服驱动器的接口类型。
接口类型要和你的控制器(例如:PLC) 相匹配
3. 根据负载的惯量大小 选择 小惯量、中惯量、大惯量伺服电机。
4. 选择合适的编码器分辨率
根据控制精度的要求,选择合适的伺服编码器分辨率。
5. 电机最高转速
一般电机的额定转速在2000~3000之间。

一个伺服系统,不单单是一个电机。它是一个闭环的运动系统控制工程网版权所有,包含了控制器、驱动器、电仪和反馈装置,通常一个还配有一个光学或磁编码器。
伺服系统能在采用永磁(permanent
magnets
,PM)技术后同步机械,配以有刷或无刷PM电机,或在一个AC感应电机上建立异步机械系统。
永磁同步电机
有较高的峰值,以及持续的扭矩,适用于精确位移系统的高加速度和快速减速中的驱动伺服系统。扭矩与输入电流直接呈比例关系。电机轴速与输入的电压相关。输入电压越高,电机的速度就越高。扭矩和速度的比的曲线呈线性的。
永磁结构与电机气隙相关。如,无刷PM电机的结构,包含两个交互的磁结构,移动的转子(连接着永磁)和定子线圈产生电磁反应,从而出现电机的转矩和速度。
三相定子场能顺序产生能量,且PM转子跟随转子场一起完成同步运动。一个特定的电子补偿系统,用于检查转子位置,并为定子线圈加能量。无刷PM电机,在所有其他的电机中成为精确位移系统的首选,除了汽车应用以及超大电机系统中。无刷PM电机是仅有的伺服电机系统,能用于闭环扭矩、速度或位移系统。
不同的转子AC感应电机拥有PM无刷电机同样的物理特性
的定子,但它的转子结构完全不同。鼠笼结构的感应电机包含一系列的感应铝或铜条,放置在转子结构中控连接在末端线圈。
这些短转子条与定子的旋转磁场互有电磁耦合感应,产生一个新的转子场,并与定子场相互反应,形成转子运动。
在同步的定子和较慢的定子场,与实际的速度之间有差异。这个速度的差异就是所谓的滑差。输入的频率决定了电机的速度。
例如,一个60
Hz、两极的AC感应电机,无负载时的速度近3,600
rpm,一个四极AC电机运行速度低于1,800
rpm,根据滑差值的不用而有所不同。当电机开始转矩时,滑差增加,速度降低。
AC感应电机会输出更多的转矩,随着速度的降低,直至负载达到故障点,此时电机速度会遽降至零。一个固有的AC电机性能特点是,起始的转矩较小,必须在电机起始时卸去负载。
随着20世纪80年底变频器电子驱动的出现,电机特有的转矩-速度性能曲线,也发生了很大的改变。变频器的性能是,同时改变电压和频率,使用可调节或可变化的速度驱动,就能重新构建了转矩-速度曲线,AC感应电机是速度系统的主要环节。
在伺服位移系统中使用一个无刷PM电机,通常采用50
kW
(67
hp)或更高的功率的系统。AC感应电机通常在恒速或变速系统中。混合的方案系统比较少见。其他电机也能部分实现,但是在性能上超过AC感应电机或无刷PM电机的方案较少。
无刷PM电机在速度控制中,对1
kW
(1.37
hp)的DC有刷电机的速度控制或更小功率的应用市场中造成了一定的冲击。

补充一下,轴直径也要注意一下,

  • 如何选伺服电机(考虑负载特性和转动惯量)
    答:定义规则亦不相同,这里只能提供一个思路。第二,在确定了哪个惯量的伺服之后,就需要对照扭矩来选择伺服电机的功率了。第三,在伺服电机的功率确定之后,就需要根据可以提供的电源类型及对伺服电机的特殊要求来进行选择了,比方说,油封、刹车、键槽等等特殊要求,这个可以对照型号定义规则来操作。
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