自動化設備伺服電機如何選擇？記住這五點！

伺服電機是自動化領域廣泛使用的電機，在工程中通常用于驅動更jingque的速度或位置控制部件。自動化設備的設計人員往往需要面對各種不同需求的電機選型問題，供應商提供的電機也是多種多樣，參數眾多，往往會讓初學者一頭霧水。本文僅根據作者的實際工作經驗進行一些分享，希望能給有需要的人提供一些幫助。

01.應用場景

自動化領域的受控電機可分為伺服電機、步進電機、變頻電機等。對于需要更jingque速度或位置控制的部件，將選擇伺服電機驅動。

變頻器變頻電機的控制方式是通過改變輸入電機的電源頻率來改變電機的轉速。一般只用于電機調速。

與步進電機相比，伺服電機：

a)伺服電機采用閉環控制，步進電機采用開環控制；

b)伺服電機采用旋轉編碼器測量精度，步進電機采用步距角。在普通產品層面，前者的準確率可以達到后者的幾百倍；

c)控制方式類似(脈沖或方向信號)。

02.電源

伺服電機從電源上可以分為交流伺服電機和DC伺服電機。

兩者是更好的選擇。對于一般自動化設備，甲方將提供標準的380伏工業電源或220伏電源。此時可以選擇電源對應的伺服電機，避免了電源類型的改變。但是，一些設備，如立體倉庫中的穿梭板和AGV小車，由于其移動性，大多使用自己的DC電源，因此通常使用DC伺服電機。

03.抓住剎車

根據動作機構的設計，考慮是否會造成電機在斷電或靜止狀態下的反轉趨勢。如果有反趨勢，就要選擇帶剎車的伺服電機。

04.類型選擇計算

選型計算前，先確定機構末端的位置和速度要求，再確定傳動機構。此時，可以選擇伺服系統和相應的減速器。

在選擇過程中，主要考慮以下參數：

4.1功率和速度

根據結構形式和終負載的速度和加速度要求，計算電機所需的功率和速度。值得注意的是，一般情況下，需要結合所選電機的轉速來選擇減速器的減速比。

在實際選擇過程中，比如載荷水平移動，由于各傳動機構摩擦系數和風載系數的不確定性，無法明確計算公式P=T*N/9549(扭矩無法準確計算)。實踐中還發現，使用伺服電機所需的大功率往往在加減速階段。因此，可以用T=F*R=m*a*R來定量計算電機所需功率和減速器減速比(m:負載質量；a:載荷加速度；r:負載旋轉半徑)。需要注意以下幾點：

a)電機功率過剩系數；

b)考慮機構的傳動效率；

c)減速器的輸入輸出扭矩是否達標，是否有一定的安全系數；

d)后期是否有提速的可能。

值得一提的是，在傳統行業，比如起重機等行業，驅動都是用普通的感應電機，對加速度沒有明確的要求，計算過程采用經驗公式。

注意：負載垂直運行時，注意重力加速度。

4.2慣性匹配

要實現高精度的負載控制，需要考慮電機和系統的慣性是否匹配。

至于為什么需要慣性匹配的問題，網上沒有統一江湖的說法。個人理解有限，這里就不解釋了。有興趣的朋友可以自行考證，讓我們知道。慣性匹配的原則是：考慮系統的慣性轉化為電機軸，與電機的慣性比不大于10(西門子)；比值越小，控制穩定性越好，但需要的電機越大，性價比越低。如果不了解具體的計算方法，請補大學的理論力學。

4.3精度要求

計算更換減速器和傳動機構后，電機的控制精度是否能滿足負載要求。減速器或某些傳動機構有一定的回程間隙，需要考慮。

4.4控制匹配

這方面主要是和電氣設計師溝通確認，比如伺服控制器的通訊方式是否和PLC匹配，編碼器類型，是否需要提取數據等。

05.品牌

如果讀者有使用效果好的國產品牌，請推薦給大家。畢竟國貨自力更生的時候需要我這一代人的支持。

值得一提的是，做自動化設計，要學會借外力。尤其是做非標自動化的時候，往往被太多的設備選型和計算壓垮，加班加點變成狗也是正常的。現在伺服電機廠商會提供技術支持。只要你給他提供負載、速度、加速度等參數要求，他們就有自己的軟件自動幫你計算選擇合適的伺服電機，非常方便。

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