电机选型

你好朋友,点开这篇文章,相信您已经在电机选型的过程中遇到了一些问题,文章开头先告诉你个百试不爽的万能解决方式——找厂家。

言归正传,我们在项目进行的过程中,绕不开的一个话题就是电机的选型,可能会遇到很多种电机,比如常见的伺服电机、无刷电机、步进电机,更高端点的项目可能会用到直线电机、无框电机、音圈电机等等。电机种类就很多,关注的点也是各不相同。看上去就很复杂,怎么办?这个文章来帮您捋一捋思路,希望能帮助到您。

 

 

一、通过环境来确认要选什么样的电机

 

我们的项目可能涉及到各种环境,可能是需要低温、防水、防爆、耐辐照等等,所以我们在选型之前就要明确这几项要求,因为可能涉及安全,这是我们推荐的选型最优先级。

 

1、电机的环境

我们的电机用在哪里决定了我们要选型什么样的电机,比如我们是有易燃易爆气体或粉尘的环境,那我们需要选择对应防爆等级的电机。如果是潮湿或者有水的环境,那我们要选择不同IP防护等级的电机。如果是一些食品生产环境,我们需要一些不锈钢电机,并且需要行业认证的电机。如果是低温环境,我们要考虑电机的耐受温度和电机内部是否为低温油脂等等。

 

2、认证

电机的认证是选型的关键一环,比如医疗行业,煤矿行业,汽车行业等等,都需要对应的认证。除了行业外,涉及到出口欧美最好电机也有认证,这能省去整机认证的一部分工作。

 

 

二、确认负载运动形式

 

归根结底,电机只有两种运动形式,直线(圆弧可视为直线运动)或者旋转。您的负载是直线运动还是旋转运动?旋转运动很好理解,那么直线运动怎么实现?我们有两种方案,一是将旋转电机的角位移或者角速度转化为直线运动所需的线位移和线速度。这样我们就能确认我们最终会选择哪种电机。比如您的精度要求不高,那么可以考虑伺服电机+丝杆,或者伺服电机+皮带的方案。如果您精度要就比较高,就可以选择直线电机或者音圈电机来实现。

在电机的初步选型中通过负载和运动形式可以确认以下几个关键参数:

 

1、有效行程

伺服电机此参数不重要,但是直线电机选型的时候一定要提供

 

2、速度

此参数十分关键,伺服电机会通过直线速度计算实际所需转速,从而确定电机的转速范围。直线电机同理。

 

3、需要多大的力矩或者推力

如果您是丝杆+电机的形式,已经知道电机的力矩大小,那可直接按照参数表进行选型。如果不知道,那么就要通过丝杆的导程和直径等参数进行计算(现在可以直接用AI来计算了)。

 

4、转动惯量

转动惯量在我们选型旋转类电机的情况下一定要注意,这是一个十分关键的参数,一般负载和电机惯量比1~10的范围内,考虑到性价比问题,可以控制在5~10之间。如果比例低了,资源浪费,如果比例高了可能会

 

5、是否需要自锁机构

自锁机构顾名思义,就是在无外力干涉下,他自己要将电机轴或者动子锁死,不让他因为断电或者失能的状态下不受控的运动,起到特殊应用或者是安全保护哦的作用。一般在垂直方向运动的情况下使用。

 

6、配什么 样的编码器或者光栅尺

我们的运动是进行位置控制,还是速度控制?如果是位置控制,那么我们需要选一款绝对值的编码器或者光栅尺,如果是只做速度控制,那么我们选一款增量式的编码器。同事考虑到断电后是否记录位置,我们还需要考虑是否配多圈绝对值的编码器。

 

 

三、确认控制方式

 

通过负载我们能确认出来,要选什么样的电机,多大的转速/速度,多大的力矩/推力,什么种类的编码器/光栅尺。我们搞定了电机“机”的部分,接下来我们来搞“电”。

 

1、电压

电压的确定比较简单,国内常见的就是24/48VDC,220/380VAC,这里可以结合项目上的电路选用,尽量的减少电源转换模块的选用,此处注意一般伺服电机的抱闸为24V单独供电。

 

2、电流

选定电机的功率后,电流基本固定,出一些特殊应用会将电流值作为硬性指标,一般此参数随电机功率和电压固定。此处也可做选型参考,涉及到电源选用的时候会用到。

 

3、反馈信号

在之前已经确认了编码器的类型,一般电机的动力线就是UVW或者+ -,但是编码器的信号可是千奇百怪,我们可以通过两种方式来确认。这里要是驱动器和电机都是一个厂家的,我们不用担心适配问题,直接通过反馈类型和分辨率确认一个能适配的就可以。如果是三方的驱动器,建议配ABZ或者BISS-C1、SSI这种适配性强的反馈信号类型。

 

以上内容就是我们在电机选型的过程中会用到一些基本参数,当然我们还会有尺寸、重量、抗震动、反应电动势等等参数需要一一确认,不过有了以上的基础,加上其他我们关注的参数,就可以选择一款适合我们的电机了!

 

 

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