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如何選擇伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)?
主要視具體應(yīng)用情況而定,簡單地說要確定:負(fù)載的性質(zhì)(如水平還是垂直負(fù)載等),轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度、加減速等要求,上位控制要求(如對端口界面和通訊方面的要求),主要控制方式是位置、轉(zhuǎn)矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源,或電池供電,電壓范圍。據(jù)此以確定電機(jī)和配用驅(qū)動(dòng)器或控制器的型號。
額定電壓值直流電源驅(qū)動(dòng)電機(jī)安全嗎?
正常來說這不是問題,只要電機(jī)在所設(shè)定的速度和電流極限值內(nèi)運(yùn)行。因?yàn)殡姍C(jī)速度與電機(jī)線電壓成正比,因此選擇某種電源電壓不會(huì)引起過速,但可能發(fā)生驅(qū)動(dòng)器等故障。
此外,必須保證電機(jī)符合驅(qū)動(dòng)器的較小電感系數(shù)要求,而且還要確保所設(shè)定的電流極限值小于或等于電機(jī)的額定電流。
事實(shí)上,如果你能在你設(shè)計(jì)的裝置中讓電機(jī)跑地比較慢的話 ( 低于額定電壓 ) ,這是很好的。
以較低的電壓 ( 因此比較低的速度 ) 運(yùn)行會(huì)使得電刷運(yùn)轉(zhuǎn)反彈較少,而且電刷 / 換向器磨損較小,比較低的電流消耗和比較長的電機(jī)壽命。
另一方面,如果電機(jī)大小的性能的要求需要額外的轉(zhuǎn)矩及速度,過度驅(qū)動(dòng)電機(jī)也是可以的,但會(huì)犧牲產(chǎn)品的使用壽命。
步進(jìn)和交流電機(jī)運(yùn)行性能
步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制,啟動(dòng)頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,停止時(shí)轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象,所以為保證其控制精度,應(yīng)處理好升、降速問題。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制,驅(qū)動(dòng)器可直接對電機(jī)編碼器反饋信號進(jìn)行采樣,內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán),一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象,控制性能更為可靠。
伺服電機(jī)慣量比
負(fù)載映射慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量的比值即慣量比。
機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后,要合理選擇伺服電機(jī),把慣量比限制在一定的范圍內(nèi),使負(fù)載映射慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量相匹配。慣量匹配需要根據(jù)設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性、精度要求、負(fù)載變化范圍等因素綜合設(shè)計(jì)。高動(dòng)態(tài)設(shè)備的慣量比一般小于3,比如機(jī)床、金屬加工設(shè)備等。普通設(shè)備慣量比,一般小于7,如普通焊接機(jī)、包裝設(shè)備等。低要求設(shè)備,一般小于10,如皮帶傳輸、重載變位機(jī)等。
可結(jié)合選擇減速比進(jìn)行慣量匹配。如前文所述,負(fù)載在電機(jī)軸上的映射慣量與減速比的平方成反比。增大減速比,可以顯著減小負(fù)載映射到電機(jī)軸上的慣量,即減小伺服電機(jī)的負(fù)載。此時(shí),在負(fù)載機(jī)械慣量不變的情況下,選擇大減速比的減速機(jī),可對應(yīng)選擇容量較小的伺服電機(jī),降低綜合成本。