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伺服選型方法—以施耐德Lexium系列伺服為例

作者: 無錫三盛 編輯: 三盛機電 來源: 發布日期: 2020.11.10 01:43:00

今天,三盛機電工控專家來和大家聊一聊伺服的選型(以施耐德Lexium系列伺服為例)。

伺服的選型一般分為伺服驅動器伺服電機 選型兩方面進行,伺服驅動器的選型比較簡單,主要按控制方式來選:脈沖控制、模擬量控制和總線控制3種,而總線控制種類就多了,這主要根據你選型的品牌來決定。如果采用施耐德的伺服,就有MODBUS、CANopen、CANmotion等。同時選型要考慮到被控對象的運行方式:轉矩控制、轉速控制還是位置控制,比如某些簡易伺服不支持轉矩控制等。當選定了伺服驅動后,就可以據此選擇和驅動器匹配的伺服電機了。當然先選擇伺服電機,確定了電機的功率、轉矩、轉速和慣量后再根據控制方式等要求來選擇對應的伺服驅動器,也是可以的。因為簡單,我先把驅動器的選擇先講了,下面主要是對伺服電機選型的一點看法。

首先介紹一下伺服電機的分類;按照伺服電機使用的電源不同,可分為直流伺服電機和交流伺服電機,其中交流伺服電機又分為同步伺服電機和感應伺服電機,這似乎和普通電機的分類類似,但伺服電機有著普通電機無法比擬的優點:高轉速精度、高位置精度、高動態響應等,一般用在需要精密控制的場合,隨著工業4.0的推進,伺服電機已成為其中最不可或缺的一環。

選用伺服電機時,對電機外部工況需要關注以下幾個因素。

1、負載機構(要確定機構類型以及其技術細節數據,如絲桿的長度,絲桿的直徑,導程等等),有三種典型的負載機構類型如下:(一般知名廠商會有對應的軟件進行匹配,進行相應的參數計算來確定具體的型號等)。

圖片1


2、動作模式(決定控制對象部分的動作模式,時間與速度的關系;將控制對象的動作模式換算為電機軸上的動作形式;確定運行模式,包括加速時間(ta)、勻速時間(tu)、減速時間(td)、停止時間(ts)、循環時間(tc)和運動距離(L)等參數)。

3、負載的慣量、轉矩和轉速(經換算可得到電機軸上的全負載慣量和全負載轉矩)。

4、定位精度(確認編碼器的脈沖數是否滿足系統要求規格的分辨率)。

5、使用環境(如環境溫度、濕度、使用環境大氣及振動沖擊等等)。  

在完以上的計算之后,根據得到的信息我們基本可以進行初步的電機選型。在選用對應伺服電機規格時,需要關注以下6個方面(廠商選型手冊上會有更加全面的信息):

1、電機容量(W)

2、電機額定轉速(rpm)

3、額定扭矩及最大扭矩(N ? m)

4、轉子慣量(kg ? ㎡)

5、抱閘(制動器)(根據動作機構的設計,考慮在停電狀態或靜止狀態下,是否會造成對電機的轉動趨勢。如果有轉動趨勢,就需要選擇帶抱閘的伺服電機)

6、體積、重量、尺寸,和減速器的連接方式等

根據負載數據來進行電機選型的四個選型原則如下

等效到電機端的最大負載轉速 < 電機的額定轉速

等效到電機端的連續工作轉矩 <= 電機的額定轉矩

等效到電機端的瞬時最大轉矩(加速) < 電機的最大轉矩

等效到電機端的負載慣量 < 5-8 倍的電機轉子慣量(慣量匹配)

電機及驅動器的選型基本步驟:

 

圖片2

改進的措施有:增加減速機構、變更速度曲線、選擇大容量電機和降低負載慣量等方法。

上面關于伺服電機選型的介紹都是具有共性的電機選型方法,很多廠商也會提供各自品牌的電機選型軟件,而施耐德的選型工具軟件Lexium Sizer涵蓋了施耐德很多系列的伺服電機。可以幫助客戶更加高效的完成選型工作。

施耐德伺服電機選型常用工具及文檔資料在施耐德電氣中國網站上都可以找到(或者咨詢你的供貨商獲取),有興趣的朋友可以訪問它的鏈接,在其搜索欄中輸入你要搜索的伺服類型或工具名稱,均可以找到你要的內容:

 施耐德電氣中國官網:https://www.schneider-electric.cn/zh/

 施耐德伺服主要分以下幾個系列:

  1、Lexium 16系列伺服(大道至簡,悟在天成. 易操作易調試的通用型伺服,專注于點對點定位應用)

  2、Lexium 26系列伺服(精心所配,隨心所選)

  3、Lexium 28系列伺服(塊穩兼備,伺機而動)

  4、Lexium 23 Plus系列伺服(高性能的的伺服系列,符合亞洲操作習慣. 高性能的的伺服系列,符合亞洲操作習慣)

  5、Lexium 32系列伺服(從 0.2 到 7kW 新世代高性能伺服.)

同時,施耐德還有集電機和驅動器于一體的一體化驅動產品,如果您想深入了解的話,歡迎致電400-8286-328或者咨詢我們的在線客服哦~

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