如何選擇伺服電機

很多人不知道如何判斷伺服電機的性能和如何選擇伺服電機，在這里我來為大家講講怎么來判斷伺服電機的性能及選擇。

伺服電機按照通常的區分劃分為步進電機、直流有刷伺服電機、直流無刷伺服電機、交流伺服電機，隨著科技的日益進步，許多特種伺服電機應運而生，比如壓電陶瓷電機、直線電機以及音圈電機，在這里我們主要講講通常意義下伺服電機的選擇。

選擇什么樣的伺服電機，在很大程度上取決于負載的物理特性，負載的工作特性、系統要求以及工作環境。一旦系統要求確定后，無論選擇何種形式的伺服電機，首先要考慮的是選擇多大的電機合適，主要考慮負載的物理特性，包括負載扭矩、慣量等。在伺服電機中，通常以扭矩或者力來衡量電機大小，所以選電機首先要計算出折算到電機軸端負載扭矩或者力的大小。計算出扭矩以后需要留出一部分余量，一般選擇電機連續扭矩>=1.3倍負載扭矩，這樣能保證電機可靠的運行。除此外還需要計算折算到軸端負載慣量的大小，一般選擇負載慣量：電機轉子慣量<5：1，以保證伺服系統響應的快速性。如果出現電機和負載之間慣量，

扭矩不匹配的情況，那么只能犧牲速度，在電機和負載間增加減速機了，這時你需要權衡。

選擇出用多大扭矩的電機后，需要做的是了解負載的工作特性和工作環境。負載的工作特性包括如負載是高速還是低速運行，加速度需要達到多少，是否需要頻繁起停，頻率需要達到多少，系統運行精度等等。這時選擇伺服電機也并沒有什么特定的規律可循，關鍵的是你所選擇的電機要適應你負載運動的工作要求。比如在系統精度要求不高、運動速度在幾百轉以下（不超過500轉）但不至于過低（大于1轉），不需要頻繁起停的情況下，步進電機是一種很好的選擇。這是因為步進電機開環控制，控制精度低，速度太高，電機扭矩會下降的很快，將帶不動負載，速度過低會出現轉動不連續的爬行現象，而且步進電機的響應也不快，不適合頻繁啟動的應用場合。當運動速度幾轉到3000多轉以下時，控制精度相對要求較高，可以選擇直流或者交流伺服電機。一般情況下，交流伺服電機低速特性不如直流伺服電機，如果負載工作于較低速，建議選擇直流伺服電機。而有刷直流電機由于存在電刷換相，會有換相環火產生，在真空防暴水下等場合是不能使用的，并且由于環火使電機軸膨脹以及傳導給連接部件，在系統精度要求高的場合也不能使用。現在工業應用中廣泛應用的交流伺服電機為交流永磁同步電機，由于其在額定轉速以下呈現的恒扭矩特性，所以多用于負載扭矩恒定或者變化不大的場合，比如機床進給系統。選擇是相對的，同一種應用，可以用交流也可以用直流，有時取決于環境，比如有的機器人項目，交流電源相對而言比較難獲得，那就只能用直流伺服電機了。還有許多特殊應用場合，常規意義的伺服電機是很難完成任務的，比如超低速平穩運行，有的甚至低到每年幾轉，一般的伺服電機完成不了這個要求，只能選擇力矩電機來完成任務了。又比如需要頻繁起停、快速響應、高加速度，普通伺服也很難滿足要求，一般交流伺服電機帶負載頻繁起停頻率不會高于5HZ，僅有的規律就是了解負載特性，了解工作環境，了解電機特性，只有這樣才能選擇合適的伺服電機。

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