伺服電機(jī)選型的原則和注意事項(xiàng)

肖勛章 海南紅塔卷煙有限責(zé)任公司

伺服電機(jī)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)。它最大的特點(diǎn)是啟動(dòng)電壓低，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，能夠長(zhǎng)時(shí)間工作并且沒(méi)有自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，還能夠正反轉(zhuǎn)動(dòng)等，可以說(shuō)在很多機(jī)械設(shè)備中都有應(yīng)用。隨著機(jī)械技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新，它的可靠性和抗干擾能力也越來(lái)越強(qiáng)。但是伺服電機(jī)的規(guī)格不同，在使用選擇時(shí)要充分考慮各方面因素，遵守一定的使用原則和注意事項(xiàng)，從而實(shí)現(xiàn)工作任務(wù)快速、高效、保質(zhì)保量的完成。

1 伺服電機(jī)選型的原則

為了提高工作效率，我們對(duì)電動(dòng)機(jī)的載荷能力提出更高的要求，伺服電機(jī)作為機(jī)電系統(tǒng)的核心部分，它的選擇直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)受信號(hào)控制，一般作為執(zhí)行元件。它的主要工作原理伺服電機(jī)具有發(fā)出脈沖的功能，可以簡(jiǎn)單的理解為當(dāng)伺服電機(jī)接收一個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)一定角度，位移就實(shí)現(xiàn)了，這樣脈沖循環(huán)往復(fù)形成一個(gè)閉環(huán)。這樣機(jī)器就開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)了。

一般情況下，在伺服電機(jī)的選擇過(guò)程中，我們會(huì)考慮他的體積、重量、價(jià)格等各方面的因素，概括來(lái)說(shuō)有以下兩個(gè)選型原則：一是考慮峰值功率，就是伺服電機(jī)工作時(shí)最大的功率可以達(dá)到多少，但是我們?cè)跍y(cè)量過(guò)程中，要準(zhǔn)確計(jì)算出峰值是非常困難的一件事，所以這個(gè)方法現(xiàn)在很少使用了；二是將電機(jī)特性與負(fù)載特性進(jìn)行分離，這個(gè)方法實(shí)用性比較強(qiáng)，得到大家的廣泛認(rèn)可。電機(jī)特性與負(fù)載進(jìn)行分離保證了伺服電機(jī)可用于多種負(fù)載情況，各種參數(shù)的測(cè)量也比較簡(jiǎn)單，直接通過(guò)圖解形式獲得，不用進(jìn)行一次次的測(cè)量計(jì)算看其是否達(dá)到國(guó)家安全使用標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)過(guò)程方便快速，最快達(dá)到人們的選型要求。

2 伺服電機(jī)選型的注意事項(xiàng)

2.1 功率

在伺服電機(jī)的選擇過(guò)程中，首先要考慮的因素是功率。一般有兩種情況：一是功率過(guò)小，就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車(chē)”現(xiàn)象，這樣長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷使用，就會(huì)造成絕緣體發(fā)熱，時(shí)間一長(zhǎng)電機(jī)就會(huì)被燒毀，出現(xiàn)安全事故問(wèn)題；如果功率過(guò)大，就會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象，造成嚴(yán)重的電力浪費(fèi)現(xiàn)象，而且伺服電機(jī)的輸出功率得不到充分利用，效率低下，對(duì)電網(wǎng)也是一種損害。

那么合適的功率如何選擇呢？需要用到我們初中所學(xué)的一個(gè)物理式：P=F*V/100，通過(guò)功率計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作電流與銘牌上的標(biāo)注相差不大，那就說(shuō)明我們選擇的伺服電機(jī)是比較合適的。當(dāng)實(shí)際電流比銘牌上的額定電流低70%左右時(shí)，就說(shuō)明伺服電機(jī)選擇的功率過(guò)大，應(yīng)該換用小功率的伺服電機(jī)；相反當(dāng)實(shí)際電流比銘牌上的額定電流高40%左右時(shí)，就說(shuō)明伺服電機(jī)選擇的功率過(guò)小，應(yīng)該換用大功率的伺服電機(jī)。

2.2 制動(dòng)方式

如今，我們?cè)谶x擇伺服電機(jī)時(shí)也要考慮他的制動(dòng)方式，伺服電機(jī)的制動(dòng)方式有三種類型，分別是動(dòng)態(tài)制動(dòng)、再生制動(dòng)、電磁制動(dòng)，由于技術(shù)還沒(méi)有非常成熟，我們對(duì)于這三種制動(dòng)方式?jīng)]有一個(gè)清晰的界定范圍，所以很容易選錯(cuò)伺服電機(jī)類型。我們挨個(gè)進(jìn)行分析，動(dòng)態(tài)制動(dòng)以動(dòng)態(tài)電阻為主，當(dāng)出現(xiàn)斷電等突發(fā)情況時(shí)，該種類型的伺服電機(jī)及時(shí)采取能耗制動(dòng)方式來(lái)縮短供給距離；再生制動(dòng)就是出現(xiàn)停轉(zhuǎn)現(xiàn)象時(shí)將借助逆回路使能量傳輸?shù)街绷髂妇€；電磁制動(dòng)就是憑借機(jī)械裝備快速鎖住轉(zhuǎn)動(dòng)軸，使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)。除了以上的幾點(diǎn)，還需要注意以下幾點(diǎn)：一是當(dāng)出現(xiàn)斷電等突發(fā)情況時(shí)，再生制動(dòng)是無(wú)法應(yīng)對(duì)這種狀況的，因?yàn)樵偕苿?dòng)需要電力支持才可以運(yùn)行；二是動(dòng)態(tài)制動(dòng)和電磁制動(dòng)這兩種伺服電機(jī)需要依靠外部繼電器的控制；三是再生制動(dòng)的啟動(dòng)需要借助內(nèi)部激磁的力量來(lái)實(shí)現(xiàn)。總之，技術(shù)人員要對(duì)伺服電機(jī)的各種制動(dòng)類型有一個(gè)清晰的掌握，這樣在遇到問(wèn)題的時(shí)候可以即使分辨這是哪一種伺服電機(jī)，然后及時(shí)更換，不會(huì)影響工作的進(jìn)行，最大程度的降低成本浪費(fèi)，滿足生產(chǎn)要求。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，我們對(duì)伺服電機(jī)的選型原則和注意事項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討，可以說(shuō)伺服電機(jī)是保證自動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，它直接關(guān)系到生產(chǎn)效率的提升，進(jìn)一步影響整個(gè)工廠的經(jīng)濟(jì)效益。所以我們?cè)谶x型時(shí)一定要綜合各方面因素，為今后伺服電機(jī)的優(yōu)化提供寶貴的參考意見(jiàn)。

[1]張義福，馬讓奎，張弩天，等.淺談伺服電機(jī)選型的原則和需要注意的問(wèn)題[J].探索科學(xué)，2016(4)：38-38.

[2]孫斌.伺服電機(jī)的應(yīng)用及技術(shù)控制研究[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2017(8)：67-68.

[3]李新生.伺服電機(jī)教育過(guò)程之中的常見(jiàn)問(wèn)題及其對(duì)策[J].河北農(nóng)機(jī)，2017(7)：54-54.