伺服電機選型的原則和(工業(yè)自動(dòng)化應用的伺服電機選型的詳細步驟有哪些?有什么注意事項?)
1.工業(yè)自動(dòng)化應用的伺服電機選型的詳細步驟有哪些?有什么注意事項?
伺服系統是讓物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出能夠跟隨輸入目標任意變化的自動(dòng)控制系統，如何進(jìn)行伺服電機選型，首先要了解選型計算，具體步驟如下：
1、確認轉速和編碼器的分辨率；
2、計算出電機軸上的負載力矩、加減速力矩和負載慣量；
3、計算再生電阻，通常2KW以上需要外配置；
4、編碼器電纜的選擇，通常日系的產(chǎn)品采用較多的是絕對值編碼器。
以上的伺服電機選型步驟由科 峰自 動(dòng)化提供，接下來(lái)在運作之前要做如下檢查：
1、檢查電壓是否合適；
2、確保控制信號線(xiàn)接線(xiàn)牢固；
3、在開(kāi)始運行的半小時(shí)內要密切觀(guān)察電機狀態(tài)，如發(fā)生運動(dòng)異常、噪音和溫度升高的情況需立即停機調整。
以上資料請參考，科 峰自 動(dòng)化希望能幫到您！
2.伺服電機選型要求是什么?
詳細參考文檔：/p/4177736925現代機電行業(yè)中經(jīng)常會(huì )碰到一些復雜的運動(dòng)，這對電機的動(dòng)力荷載有很大影響。
伺服驅動(dòng)裝置是許多機電系統的核心，因此，伺服電機的選擇就變得尤為重要。首先要選出滿(mǎn)足給定負載要求的電動(dòng)機，然后從中按價(jià)格、重量、體積等技術(shù)經(jīng)濟指標選擇最適合的電機。
伺服電機的選型計算方法1計算負載慣量，慣量的匹配，瑞思科伺服電機為例，部分產(chǎn)品慣量匹配可達50倍，但實(shí)際越小越好，這樣對精度和響應速度好。2電機軸上負載力矩的折算和加減速力矩的計算。
3轉速和編碼器分辨率的確認.4電纜選擇，編碼器電纜雙絞屏蔽的，對于瑞思科伺服等臺系產(chǎn)品絕對值編碼器是6芯，增量式是4芯。5再生電阻的計算和選擇，對于伺服，一般2kw以上，要外配置。
END注意事項以上只考慮電機的動(dòng)力問(wèn)題，對于直線(xiàn)運動(dòng)用速度v(t)，加速度a(t)和所需外力F(t)表示，對于旋轉運動(dòng)用角速度 （t），角加速度 （t）和所需扭矩T(t)表示，它們均可以表示為時(shí)間的函數，與其他因素無(wú)關(guān)。很顯然。
電機的最大功率P電機，最大應大于工作負載所需的峰值功率P峰值，但僅僅如此是不夠的，物理意義上的功率包含扭矩和速度兩部分，但在實(shí)際的傳動(dòng)機構中它們是受限制的。用峰值，T峰值表示最大值或者峰值。
電機的最大速度決定了減速器減速比的上限，n上限= 峰值，最大/ 峰值，同樣，電機的最大扭矩決定了減速比的下限，n下限=T峰值/T電機，最大，如果n下限大于n上限，選擇的電機是不合適的。反之，則可以通過(guò)對每種電機的廣泛類(lèi)比來(lái)確定上下限之間可行的傳動(dòng)比范圍。
只用峰值功率作為選擇電機的原則是不充分的，而且傳動(dòng)比的準確計算非常繁瑣。
3.伺服電機選型的原則和注意事項
伺服電機工作原理 1.伺服主要靠脈沖來(lái)定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個(gè)脈沖，就會(huì )旋轉1個(gè)脈沖對應的角度，從而實(shí)現位移，因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個(gè)角度，都會(huì )發(fā)出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環(huán)，如此一來(lái)，系統就會(huì )知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái)，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉動(dòng)，從而實(shí)現精確的定位，可以達到0.001mm。
直流伺服電機分為有刷和無(wú)刷電機。有刷電機成本低，結構簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉矩大，調速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對環(huán)境有要求。
因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。 無(wú)刷電機體積小，重量輕，出力大，響應快，速度高，慣量小，轉動(dòng)平滑，力矩穩定。
控制復雜，容易實(shí)現智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長(cháng)壽命，可用于各種環(huán)境。
2.交流伺服電機也是無(wú)刷電機，分為同步和異步電機，目前運動(dòng)控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉動(dòng)速度低，且隨著(zhù)功率增大而快速降低。
因而適合做低速平穩運行的應用。 3.伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉子在此磁場(chǎng)的作用下轉動(dòng)，同時(shí)電機自帶的編碼器反饋信號給驅動(dòng)器，驅動(dòng)器根據反饋值與目標值進(jìn)行比較，調整轉子轉動(dòng)的角度。
伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線(xiàn)數）。 什么是伺服電機？有幾種類(lèi)型？工作特點(diǎn)是什么？ 答：伺服電動(dòng)機又稱(chēng)執行電動(dòng)機，在自動(dòng)控制系統中，用作執行元件，把所收到的電信號轉換成電動(dòng)機軸上的角位移或角速度輸出。
分為直流和交流伺服電動(dòng)機兩大類(lèi)，其主要特點(diǎn)是，當信號電壓為零時(shí)無(wú)自轉現象，轉速隨著(zhù)轉矩的增加而勻速下降， 請問(wèn)交流伺服電機和無(wú)刷直流伺服電機在功能上有什么區別？ 答：交流伺服要好一些，因為是正弦波控制，轉矩脈動(dòng)小。直流伺服是梯形波。
但直流伺服比較簡(jiǎn)單，便宜。 永磁交流伺服電動(dòng)機 20世紀80年代以來(lái)，隨著(zhù)集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅動(dòng)技術(shù)有了突出的發(fā)展，各國著(zhù)名電氣廠(chǎng)商相繼推出各自的交流伺服電動(dòng)機和伺服驅動(dòng)器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。
交流伺服系統已成為當代高性能伺服系統的主要發(fā)展方向，使原來(lái)的直流伺服面臨被淘汰的危機。90年代以后，世界各國已經(jīng)商品化了的交流伺服系統是采用全數字控制的正弦波電動(dòng)機伺服驅動(dòng)。
交流伺服驅動(dòng)裝置在傳動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展日新月異。永磁交流伺服電動(dòng)機同直流伺服電動(dòng)機比較，主要優(yōu)點(diǎn)有： ⑴無(wú)電刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養要求低。
⑵定子繞組散熱比較方便。 ⑶慣量小，易于提高系統的快速性。
⑷適應于高速大力矩工作狀態(tài)。 ⑸同功率下有較小的體積和重量。
自從德國MANNESMANN的Rexroth公司的Indramat分部在1978年漢諾威貿易博覽會(huì )上正式推出MAC永磁交流伺服電動(dòng)機和驅動(dòng)系統，這標志著(zhù)此種新一代交流伺服技術(shù)已進(jìn)入實(shí)用化階段。到20世紀80年代中后期，各公司都已有完整的系列產(chǎn)品。
整個(gè)伺服裝置市場(chǎng)都轉向了交流系統。早期的模擬系統在諸如零漂、抗干擾、可靠性、精度和柔性等方面存在不足，尚不能完全滿(mǎn)足運動(dòng)控制的要求，近年來(lái)隨著(zhù)微處理器、新型數字信號處理器（DSP）的應用，出現了數字控制系統，控制部分可完全由軟件進(jìn)行，分別稱(chēng)為摪朧只瘮或摶旌鮮綌、撊只瘮的永磁交流伺服系統。
到目前為止，高性能的電伺服系統大多采用永磁同步型交流伺服電動(dòng)機，控制驅動(dòng)器多采用快速、準確定位的全數字位置伺服系統。典型生產(chǎn)廠(chǎng)家如德國西門(mén)子、美國科爾摩根和日本松下及安川等公司。
日本安川電機制作所推出的小型交流伺服電動(dòng)機和驅動(dòng)器，其中D系列適用于數控機床（最高轉速為1000r/min，力矩為0.25~2.8N.m）,R系列適用于機器人（最高轉速為3000r/min，力矩為0.016~0.16N.m）。之后又推出M、F、S、H、C、G 六個(gè)系列。
20世紀90年代先后推出了新的D系列和R系列。由舊系列矩形波驅動(dòng)、8051單片機控制改為正弦波驅動(dòng)、80C、154CPU和門(mén)陣列芯片控制，力矩波動(dòng)由24%降低到7%，并提高了可靠性。
這樣，只用了幾年時(shí)間形成了八個(gè)系列（功率范圍為0.05~6kW）較完整的體系，滿(mǎn)足了工作機械、搬運機構、焊接機械人、裝配機器人、電子部件、加工機械、印刷機、高速卷繞機、繞線(xiàn)機等的不同需要。 以生產(chǎn)機床數控裝置而著(zhù)名的日本法那克（Fanuc）公司，在20世紀80年代中 期也推出了S系列（13個(gè)規格）和L系列（5個(gè)規格）的永磁交流伺服電動(dòng)機。
L系列 有較小的轉動(dòng)慣量和機械時(shí)間常數，適用于要求特別快速響應的位置伺服系統。 日本其他廠(chǎng)商，例如：三菱電動(dòng)機（HC-KFS、HC-MFS、HC-SFS、HC-RFS和HC-UFS系列）、東芝精機（SM系列）、大隈鐵工所（BL系列）、三洋電氣（BL系列）、立石電機（S系列）等眾多廠(chǎng)商也進(jìn)入了永磁交流伺服系統的競爭行列。
德國力士樂(lè )公司。
4.伺服電機選型時(shí)都需要考慮哪些問(wèn)題?怎么計算?
如下：1、選用電動(dòng)機的原則為了適應各種不同用途，電機廠(chǎng)家生產(chǎn)了不同種類(lèi)、形式及容量的電動(dòng)機。
在選用電動(dòng)機時(shí)，要充分考慮它們的特性，在仔細研究了被拖動(dòng)機械的特性后，選擇適合負載特性的電動(dòng)機。選擇電動(dòng)機的原則是：（1）根據負載的啟動(dòng)特性及運行特性，選出最適合于這些特性的電動(dòng)機，滿(mǎn)足生產(chǎn)機械工作過(guò)程中的各種要求。
（2）選擇具有與使用場(chǎng)所的環(huán)境相適應的防護方式及冷卻方式的電動(dòng)機，在結構上應能適合電動(dòng)機所處的環(huán)境條件。（3）計算和確定合適的電動(dòng)機容量。
通常設計制造的電動(dòng)機，在75%-100%額定負載時(shí)，效率最高。因此應使設備需求的容量與被選電動(dòng)機的容量差值最小，使電動(dòng)機的功率被充分利用。
（4）選擇可靠性高、便于維護的電動(dòng)機。（5）考慮到互換性，盡量選擇標準電動(dòng)機。
（6）為使整個(gè)系統高效率運行，要綜合考慮電機的極數及電壓等級。2、選用電動(dòng)機的大致步驟可以考慮如下（1）根據生產(chǎn)機械性的要求，選擇電動(dòng)機種類(lèi)。
（2）根據電源情況，選擇電動(dòng)機額定電壓。（3）根據生產(chǎn)機械所要求的轉數及傳動(dòng)設備的情況，選擇電動(dòng)機的轉數。
（4）根據電動(dòng)機和生產(chǎn)機械安裝的位置和場(chǎng)所環(huán)境，選擇電動(dòng)機的結構和防護形式。（5）根據所帶負載所需要的功率容量和電動(dòng)機的運行方式，選擇電動(dòng)機的額定功率。
在做電機選型時(shí)，手邊一定要多準備幾個(gè)廠(chǎng)家、品牌的產(chǎn)品目錄，再綜合考慮上述因素，來(lái)選型最合適的電動(dòng)機。
5.伺服電機的選用方法
伺服電機選型及負載轉矩計算 慣量轉矩計算 機械制造商在選購電機時(shí)擔心切削力不夠，往往選擇較大規格的馬達，這不但會(huì )增加機床的制造成本，而且使之體積增大，結構布局不夠緊湊。
本文以實(shí)例應用闡明了如何選擇最佳規格電機的方法，以控制制造成本。 一、進(jìn)給驅動(dòng)伺服電機的選擇 1.原則上應該根據負載條件來(lái)選擇伺服電機。
在電機軸上所有的負載有兩種，即阻尼轉矩和慣量負載。這兩種負載都要正確地計算，其值應滿(mǎn)足下列條件： 1）當機床作空載運行時(shí)，在整個(gè)速度范圍內，加在伺服電機軸上的負載轉矩應在電機連續額定轉矩范圍內，即應在轉矩速度特性曲線(xiàn)的連續工作區。
2）最大負載轉矩，加載周期以及過(guò)載時(shí)間都在提供的特性曲線(xiàn)的準許范圍以?xún)取? 3）電機在加速/減速過(guò)程中的轉矩應在加減速區（或間斷工作區）之內。
4）對要求頻繁起，制動(dòng)以及周期性變化的負載，必須檢查它的在一個(gè)周期中的轉矩均方根值。并應小于電機的連續額定轉矩。
5）加在電機軸上的負載慣量大小對電機的靈敏度和整個(gè)伺服系統的精度將產(chǎn)生影響。通常，當負載小于電機轉子慣量時(shí)，上述影響不大。
但當負載慣量達到甚至超過(guò)轉子慣量的5倍時(shí)，會(huì )使靈敏度和響應時(shí)間受到很大的影響。甚至會(huì )使伺服放大器不能在正常調節范圍內工作。
所以對這類(lèi)慣量應避免使用。推薦對伺服電機慣量Jm和負載慣量Jl之間的關(guān)系如下： Jl<5*Jm1、負載轉矩的計算 負載轉矩的計算方法加到伺服電機軸上的負載轉矩計算公式，因機械而異。
但不論何種機械，都應計算出折算到電機軸上的負載轉矩。通常，折算到伺服電機軸上的負載轉矩可由下列公式計算： Tl=(F*L/2πμ)+T0 式中：Tl折算到電機軸上的負載轉矩（N.M）; F：軸向移動(dòng)工作臺時(shí)所需要的力； L：電機軸每轉的機械位移量（M）;To：滾珠絲杠螺母，軸承部分摩擦轉矩折算到伺服電機軸上的值（N.M）；Μ：驅動(dòng)系統的效率 F：取決于工作臺的重量，摩擦系數，水平或垂直方向的切削力，是否使用了平衡塊（用在垂直軸）。
無(wú)切削時(shí)： F=μ*（W+fg），切削時(shí)： F=Fc+μ*（W+fg+Fcf）。W：滑塊的重量（工作臺與工件）Kg； Μ：摩擦系數； Fc：切削力的反作用力； Fg：用鑲條固緊力； Fcf：由于切削力靠在滑塊表面作用在工作臺上的力（kg）即工作臺壓向導軌的正向壓力。
計算轉矩時(shí)下列幾點(diǎn)應特別注意： （a）由于鑲條產(chǎn)生的摩擦轉矩必須充分地考慮。通常，僅僅從滑塊的重量和摩擦系數來(lái)計算的轉矩很小的。
請特別注意由于鑲條加緊以及滑塊表面的精度誤差所產(chǎn)生的力矩。 （b）由于軸承，螺母的預加載，以及絲杠的預緊力滾珠接觸面的摩擦等所產(chǎn)生的轉矩均不能忽略。
尤其是小型輕重量的設備。這樣的轉矩回應影響整個(gè)轉矩。
所以要特別注意。 （c）切削力的反作用力會(huì )使工作臺的摩擦增加，以此承受切削反作用力的點(diǎn)與承受驅動(dòng)力的點(diǎn)通常是分離的。
如圖所示，在承受大的切削反作用力的瞬間，滑塊表面的負載也增加。當計算切削期間的轉矩時(shí)，由于這一載荷而引起的摩擦轉矩的增加應給予考慮。
（d）摩擦轉矩受進(jìn)給速率的影響很大，必須研究測量因速度工作臺支撐物（滑塊，滾珠，壓力），滑塊表面材料及潤滑條件的改變而引起的摩擦的變化。已得出正確的數值。
（e）通常，即使在同一臺的機械上，隨調整條件，周?chē)鷾囟龋驖櫥瑮l件等因素而變化。當計算負載轉矩時(shí)，請盡量借助測量同種機械上而積累的參數，來(lái)得到正確的數據。
2.負載慣量的計算。由電機驅動(dòng)的所有運動(dòng)部件，無(wú)論旋轉運動(dòng)的部件，還是直線(xiàn)運動(dòng)的部件，都成為電機的負載慣量。
電機軸上的負載總慣量可以通過(guò)計算各個(gè)被驅動(dòng)的部件的慣量，并按一定的規律將其相加得到。 1）圓柱體慣量 如滾珠絲杠，齒輪等圍繞其中心軸旋轉時(shí)的慣量可按下面公式計算： J=（πγ/32）*D4L(kg cm2) 如機構為鋼材，則可按下面公式計算： J=(0.78*10-6)*D4L(kg cm2) 式中： γ材料的密度（kg/cm2） D圓柱體的直經(jīng)（cm） L圓柱體的長(cháng)度（cm） 2）軸向移動(dòng)物體的慣量工件，工作臺等軸向移動(dòng)物體的慣量，可由下面公式得出： J=W*(L/2π)2 (kg cm2) 式中： W直線(xiàn)移動(dòng)物體的重量（kg） L電機每轉在直線(xiàn)方向移動(dòng)的距離（cm） 3）圓柱體圍繞中心運動(dòng)時(shí)的慣量如圖所示： 圓柱體圍繞中心運動(dòng)時(shí)的慣量 屬于這種情況的例子：如大直經(jīng)的齒輪，為了減少慣量，往往在圓盤(pán)上挖出分布均勻的孔這時(shí)的慣量可以這樣計算： J=Jo+W*R2(kg cm2) 式中：Jo為圓柱體圍繞其中心線(xiàn)旋轉時(shí)的慣量（kgcm2） W圓柱體的重量（kg） R旋轉半徑（cm） 4）相對電機軸機械變速的慣量計算將上圖所示的負載慣量Jo折算到電機軸上的計算方法如下： J=(N1/N2)2Jo 式中：N1 N2為齒輪的齒數 3.電機加速或減速時(shí)的轉矩 電機加速或減速時(shí)的轉矩 1）按線(xiàn)性加減速時(shí)加速轉矩計算如下： Ta=(2πVm/60*104) *1/ta(Jm+JL)(1-e-ks。
ta) Vr=Vm{1-1/ta.ks(1-e-ksta) Ta加速轉矩（N.M） Vm快速移動(dòng)時(shí)的電機轉速（r/min） Ta加速時(shí)間（sec） Jm電機慣量（N.m.s2） JL負載慣量（N.m.s2） Vr加速轉矩開(kāi)始減少的點(diǎn) Ks伺服系統位置環(huán)增益（sec-1） 電機按指數曲線(xiàn)加速時(shí)的。
6.伺服減速機選型注意事項有哪些方面
減速機是一種動(dòng)力傳達機構，利用齒輪的速度轉換器，將電機（馬達）的回轉數減速到所要的回轉數，并得到較大轉矩的機構。
在目前用于傳遞動(dòng)力與運動(dòng)的機構中，減速機的應用范圍相當廣泛。1、在額定轉矩下使用。
2、請選擇合適的電機與減速機相配合3、本系列減速機終身潤滑，無(wú)需加油，請不要私下拆開(kāi)。4、連續運轉使用壽命降低1/2。
5、保證安裝正確，防止外界破壞。6、減速機的安裝、操作、維修和維護工作僅限于專(zhuān)業(yè)人員執行。
F系列平行軸斜齒輪減速機其他安裝： 1、安裝場(chǎng)所：油品的確認：在訂購時(shí)，這類(lèi)產(chǎn)品潤滑油屬半固態(tài)不需更換油工作，但必須注意在0度以下使用，應事先告知我們，以便添加防凍劑。于酸堿場(chǎng)所，亦須告之我們，加裝防護措施。
2、伺服電機：在訂貨時(shí)應告知工廠(chǎng)，伺服電機所需銜接法蘭及軸的尺寸。3、減速機的安裝：減速機本體是一個(gè)非常精密的產(chǎn)品，所以在安裝上必須小心，嚴禁撞擊或是以鐵錘敲打軸心或是任一部位。
7.伺服電機的選型規則,選型要求
伺服電機：是在伺服系統中控制機械元件運轉的發(fā)動(dòng)機，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機是可以連續旋轉的電-機械轉換器。作為液壓閥控制器的伺服電機，屬于功率很小的微特電機，以永磁式直流伺服電機和并激式直流伺服電機最為常用。
伺服電機的作用：伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確。
伺服電機的分類(lèi)：直流伺服電機和交流伺服電機。
使用環(huán)境來(lái)選擇電動(dòng)機結構形式：
1. 在正常環(huán)境條件下，一般采用防護式電動(dòng)機；在粉塵較多的工作場(chǎng)所，采用封閉式電動(dòng)機；
2. 在濕熱帶地區或比較潮濕的場(chǎng)所，盡量采用濕熱帶型電動(dòng)機；
3. 在露天場(chǎng)所使用，采用戶(hù)外型電動(dòng)機，若有防護措施，也可采用封閉式或防護式電動(dòng)機；
4. 在高溫工作場(chǎng)所，應根據環(huán)境溫度，選用相應絕緣等級的電動(dòng)機，并加強通風(fēng)改善電動(dòng)機工作條件；
5. 在有爆炸危險場(chǎng)所，必須選用防爆型電動(dòng)機；
6. 在有腐蝕氣體的場(chǎng)所，應選用防腐式電動(dòng)機.
電動(dòng)機類(lèi)型的選擇：
不需要調速的機械裝置應優(yōu)先選用籠型異步電動(dòng)機；
對于負載周期性波動(dòng)的長(cháng)期工作機械，宜用繞線(xiàn)型異步電動(dòng)機；
需要補償電網(wǎng)功率因數及獲得穩定的工作速度時(shí)，優(yōu)先選用同步電動(dòng)機；
只需要幾種速度，但不要求調速時(shí)，選用多速異步電動(dòng)機，采用轉換開(kāi)關(guān)等來(lái)切換你所需要的工作速度；
需要大的起動(dòng)轉矩和恒功率調速的機械，宜選用直流電動(dòng)機；
起制動(dòng)和調速要求較高的機械，可選用直流電動(dòng)機或帶調速裝置的交流電動(dòng)機； 需要自動(dòng)伺服控制的情況下，需要選擇伺服電機。
電機轉速的選型：
電動(dòng)機轉速應符合機械傳動(dòng)的要求。在市電標準頻率（50HZ）作用下，由于磁極對數不同，異步電動(dòng)機同步轉速有3000r/min,500 r/min,1000r/min,750/r/min,600r/min等幾種.由于存在轉差率，其實(shí)際轉速比同步轉速低2-5%.
