运动类型多可选择, 无刷servo电机有一些长处,使它们在许多应用中成为运动选择
鲍勃美林
产品管理员Servo电机
ABB测试
外头有多种电机类型供工程师选择, 最优选择取决于单项应用问几个基本问题有帮助 if a wrightservo
程序是否要求 :
小尺寸和权重(托克密度)
高效率
高可靠性
快速周期时间
精确控制位置、方向和/或速度
可预测特征(trque常量(K)t级电压常量e类同步速度
上列需求对特定应用是可取或必备的,则无刷子servo电机可解答无刷servo电机实现这些特征的原因是它的设计
小尺寸和权
在大多数情况下,无刷子servo电机规模小点,重量小点比类似电机小点体积的减小可能是由于旋转器和台阶设计无刷子servo电机使用永久磁铁(最高性能非核磁铁)连接转子以创建转子高强度磁场
汽车厂家通常使用两种方法之一隔绝并保护Stator集清漆封装裁剪最简单两种方法并使用环氧涂层保护通风不受污染和电短短
清漆为悬浮带提供足够保护,而更好的隔热法则使用隔热树脂完全封装悬浮带上风结构完全覆盖隔热树脂的电机可处理比正常清扫更严重大气条件的接触问题这种方法不仅保护通风不受污染物影响,还帮助从通风中取热比单空气更好正因如此,电机可以承受更多电流而不过热-更多电流转换为更多电路电阻绕行能承受更多电流而不过热,加上转子磁力生成强磁场,使无刷设计提供小包尺寸,可产生可达二倍之二的其他电机型
高效率
servo电机高效率的主要原因可归结为轮子设计如前所述,转子磁场由永久磁产生磁铁可以是内部设计的一部分(磁铁插入轮廓槽中)或外部设计的一部分(磁铁嵌入转子外表面)。现场辅助同步惯用技术等技术夸耀IE5(大于NEMA超级Prium)效率也从永久磁样式转子中得益
从效率角度讲,磁转子设计优于典型感应电机,因为感应电机必须诱导转子磁场,并有与该技术有关的损耗损耗用永久磁转子设计消除无刷servo电机仅在需要时使用电源不同于其他一些废电技术,servo电机使用足够电量满足负载需求,不工作时不消耗能量无刷servo需要servo驱动操作,必要时它可改变速度这有助于整体系统效率 因为它能减慢电机
举例说,在泵应用中,流可以通过改变电机速度和泵控制,而不是转动阀门加速泵在这类应用中,近似法可用于实现节能流量与速度成比例,电量与速度立方体成比例典型例子显示速度下降20%可能导致耗能下降近50%
高可靠性快速周期
高可靠性
可靠性嵌入电机设计如前所述,台阶可封装环氧树脂,保护通风不受污染物污染并稳固结扎消除日志效果所需要的空气,消除日志效果的意外效果(空气离子化生成电量)。
轴承往往是可靠性方面最弱的链路,但在多数情况下使用从不需重新测量的高质球承载法(终身麻痹法)。电机规模适切应用时,应提供多年服务而无需维护
快速周期时间
虽有实例显示应用无法更快速
循环不产生产品质量, 肯定不是总能实现在大多数情况下,如果任务能更快完成,那么吞吐量就可以增加并降低成本生产该项。无刷servo电机专门设计 以这种性能思维
直径
无刷servo电机刻意设计尽可能小直径,并典型地为每个框架尺寸提供几段不同长度(栈)。需要更多电量时,电机建得更长,而不是直径增加保持最大小直径的原因是保持惯性低越低惯性越快转子可加速减速取加速力公式 很容易理解原因忽略摩擦托盘f级暂时
T级acc=Jt级+Tf级
因加速托盘限量由小驱动器或电机峰值能力定出,如果惯性(JJ)t级上移加速率下降因此惯性应尽量低
J=1⁄2W/g2)
区间 :
J=惯性
W=权重
g=引力常数386 in./sec2或9.81m/sec2)
R=半径
取惯性公式时长度影响权重公式,但直径影响较大,因生成半径值平方化2)
精确控制位置、方向或速度
电子学越快越好,Servo电机和驱动器从中得益编码器现在可以提供数以百万计的每次革命,驱动电流、速度和定位回路快速使用所有这些计数多解析马达可沿期望位置增减100计数然而,这种偏差几乎不会偏向理想位置举例说 代码二百三维解析法 提供800万计数18luck平台电机振荡+/-100计数时,机械偏转意味着+/-0.04度电机连接带滑轮、球螺旋或齿轮时,实际载荷效果会更少所有分辨率都导致更严格控制速度和位置驱动调试更容易,惯性马达与负载不匹配可能更大所有这些好处都是驱动器和编码器使用电子技术改进的结果。
可预测特征
无刷servo电机预测性能特征可帮助某些应用Servo驱动量可测量电机使用电流量应用工程师可使用这些信息以图他们的优势举例说,如果他们想了解电流应用量,他们可以查看电机使用电流自Kt级以Nm/A评分,如果Amps已知,可计算托盘举个例子,假设一马达有Kt级=1Nm/A流出电流2A
srque生成2mtrque生成2Ax1Nm/A=2Nm
托克常量随温度而变化,因此当当前增加时Kt级值会改变
在许多应用中,这种测量托克法产生充分结果关键应用时,应考虑用叉式传感器
另一种可预测特征是电压常量e类)仿佛dc电机,如果回开无刷servo电机时使用外部源旋转电机轴,电机横扫电机生成电压典型Ke类定值为vorts/1,000rpm或反向驱动电井千分之百分百并测量电机前导线间100瓦克e类测量值为100瓦克带Ke类电机已知值中,如果你回开2千分之二,你期望测量二百分百瓦克
电压可测量三次电流中任何两次带电压Y连通电机三线电压
回转更容易驱动并测量Ke类比量Kt级.正因如此 典型Ke类测量,和Kt级计算
从Ke类.
示例ifke类=100Vacs优先转换Ke类从V/krpm到Vorts/ramer/sec
K级e类++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
V/rad/sec乘3,0.9549*3=1.654Nm/A=Kt级
最后一个可预测特征是同步速度与其他技术不同,速度变化(滑动)随着负载增减,无刷子servo电机同步运行(无滑动)。转子磁场来自磁场,不从电台导出,它总会与电台磁场同步旋转举例说,如果你命令1800rm,马达旋转1800rm,而不是1750rm等
并非所有应用都需要无刷servo技术,很容易理解为什么技术是许多高求应用的清晰选择电车、AGVs、机器人和无人机等需求增加后,未来对无刷servo电机的需求比任何时候都好。
ABB测试
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