在運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中，正確選擇電機(jī)比選擇交流感應(yīng)電機(jī)更困難，因?yàn)椴粌H要考慮加減速和運(yùn)行轉(zhuǎn)矩，還要考慮伺服電機(jī)嚴(yán)格控制負(fù)載速度的能力，位置或扭矩。這意味著計(jì)算必須進(jìn)行峰值扭矩測(cè)量，通常在加速或減速期間，以及運(yùn)行/正常扭矩。此外，必須計(jì)算系統(tǒng)的慣量（負(fù)載對(duì)速度變化的阻力），以確保電機(jī)/驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以控制負(fù)載。

　　電機(jī)的連續(xù)轉(zhuǎn)矩是指它在不過(guò)熱的情況下產(chǎn)生額定轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的能力。間歇轉(zhuǎn)矩表示根據(jù)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)的電流限制，電機(jī)在短時(shí)間內(nèi)可以產(chǎn)生多少轉(zhuǎn)矩。電機(jī)的間歇（或峰值）轉(zhuǎn)矩可能遠(yuǎn)高于其額定轉(zhuǎn)矩，伺服系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)為在負(fù)載加速或減速時(shí)在此峰值轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)運(yùn)行。

　　以下是確定伺服電機(jī)尺寸時(shí)需要考慮的關(guān)鍵參數(shù)。

　　1、加載

　　正確確定伺服電機(jī)的尺寸從了解負(fù)載開(kāi)始。這也是從慣性的角度來(lái)看的。一般來(lái)說(shuō)，重要的數(shù)字是慣量比，即負(fù)載慣量與電機(jī)慣量之比，或慣量比=JL/JM，其中JL為負(fù)載慣量，JM為電機(jī)慣量。

　　電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以在制造商的數(shù)據(jù)表中找到。但是，負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量稍微復(fù)雜一些?；旧?，由電機(jī)移動(dòng)的每個(gè)組件都會(huì)對(duì)總負(fù)載慣量做出貢獻(xiàn)。這不僅包括負(fù)載本身，還包括傳動(dòng)系統(tǒng)的任何其他機(jī)械部件，例如聯(lián)軸器、絲杠、導(dǎo)軌等。

　　2、速度

　　另一個(gè)重要因素是速度或速度。這涉及了解負(fù)載必須行進(jìn)多遠(yuǎn)和多快。了解慣量比，了解系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)曲線，可以幫助解決這個(gè)問(wèn)題。了解運(yùn)動(dòng)曲線和系統(tǒng)慣量有助于確定所需的速度、加速度和扭矩。

　　3、扭矩

　　知道負(fù)載和速度后，計(jì)算所需的扭矩值。這可以從電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-速度曲線確定。需要計(jì)算來(lái)確定所需的連續(xù)扭矩、峰值扭矩和最大電機(jī)速度。所需的連續(xù)扭矩量必須落在系統(tǒng)扭矩-速度曲線的連續(xù)運(yùn)行區(qū)域內(nèi)。所需的峰值扭矩也必須落在系統(tǒng)扭矩-速度曲線的伺服系統(tǒng)的間歇運(yùn)行區(qū)域內(nèi)。

　　4、選型軟件

　　正確選擇伺服電機(jī)所涉及的計(jì)算很復(fù)雜，但有許多不同的軟件程序可以使選擇過(guò)程更容易。選型軟件將查詢將使用的系統(tǒng)硬件（驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、齒輪、負(fù)載），并查詢系統(tǒng)將執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型（即運(yùn)動(dòng)曲線）的定義。提供距離和時(shí)間，或提供所需的移動(dòng)距離和速度，將允許軟件確定電機(jī)所需的連續(xù)扭矩和峰值扭矩。

　　選型軟件還可以幫助計(jì)算負(fù)載和電機(jī)之間的慣量失配。一般的經(jīng)驗(yàn)法則是保持慣量失配小于10:1（負(fù)載慣量：電機(jī)慣量）。盡管許多伺服系統(tǒng)可以處理遠(yuǎn)大于10:1的失配，但10:1或更小的慣量失配將導(dǎo)致更好的系統(tǒng)控制和響應(yīng)。

　　關(guān)于齒輪

　　來(lái)自一句話伺服電機(jī)的尺寸直接影響其他伺服系統(tǒng)部件，因此正確選擇電機(jī)尺寸非常重要。如果伺服電機(jī)的尺寸太大，則需要比較小電機(jī)所需的放大器更大的放大器。這意味著更高的硬件成本和更高的能源需求。

　　伺服電機(jī)的運(yùn)行速度通常在3,000到5,000 RPM的范圍內(nèi)。在許多應(yīng)用中，電機(jī)與某種類(lèi)型的齒輪裝置配對(duì)以增加輸出扭矩。齒輪傳動(dòng)通過(guò)齒輪比增加可用扭矩，因此3:1皮帶輪系統(tǒng)將可用扭矩增加3倍（忽略效率損失）。齒輪傳動(dòng)還會(huì)將慣量失配比降低到齒輪比的平方，因此10:1的變速箱會(huì)將反射負(fù)載慣量降低100倍。

　　在許多情況下，齒輪驅(qū)動(dòng)器可以成功地使用更小的電機(jī)，而不僅僅是抵消齒輪系統(tǒng)的成本。在許多應(yīng)用中，添加變速箱（或某種類(lèi)型的齒輪）不僅可以使用更小的電機(jī)，還可以使用更小的驅(qū)動(dòng)器。減小電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的尺寸有時(shí)可以支付額外齒輪的增加成本，尤其是在考慮運(yùn)營(yíng)成本時(shí)。

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