機(jī)器人伺服電機(jī)的選型要點(diǎn)

來源：先手機(jī)器人

導(dǎo)言

機(jī)器人在運(yùn)行過程中，是通過伺服電機(jī)的驅(qū)動實(shí)現(xiàn)多自由度的運(yùn)動的。如果對機(jī)器人運(yùn)行的動作速度、精度有比較高的要求，實(shí)際就要求伺服電機(jī)的響應(yīng)速度、控制精度要足夠高。因此，在選擇伺服電機(jī)的時候，一定要掌握步驟，把握要點(diǎn)。

伺服電機(jī)選型的步驟介紹

依據(jù)運(yùn)行條件要求選用合適的負(fù)載慣量計算公式計算出機(jī)構(gòu)的負(fù)載慣量。

依據(jù)負(fù)載慣量與伺服電機(jī)慣量選出適當(dāng)?shù)乃欧姍C(jī)規(guī)格。

結(jié)合初選的伺服電機(jī)慣量與負(fù)載慣量，計算出加速轉(zhuǎn)矩及減速轉(zhuǎn)矩。

明確負(fù)載機(jī)構(gòu)的運(yùn)動條件要求，即加/減速的快慢、運(yùn)動速度、機(jī)構(gòu)的重量、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方式等。

依據(jù)負(fù)載重量、配置方式、摩擦系數(shù)、運(yùn)行效率計算出負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

初選伺服電機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩必須大于加速轉(zhuǎn)矩+負(fù)載轉(zhuǎn)矩;如不符合條件，必須選用其他型號計算驗(yàn)證直至符合要求。

依據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩、減速轉(zhuǎn)矩及保持轉(zhuǎn)矩計算出連續(xù)瞬時轉(zhuǎn)矩。

初選伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩必須大于連續(xù)瞬時轉(zhuǎn)矩，如果不符合條件，必須選用其他型號計算驗(yàn)證直至符合要求。

完成選定。

伺服電機(jī)選型要點(diǎn)有哪些：

有些系統(tǒng)如傳送裝置，升降裝置等要求伺服電機(jī)能盡快停車，而在故障、急停、電源斷電時伺服器沒有再生制動，無法對電機(jī)減速。同時系統(tǒng)的機(jī)械慣量又較大，這時對動態(tài)制動器的要依據(jù)負(fù)載的輕重、電機(jī)的工作速度等進(jìn)行選擇。

有些系統(tǒng)要維持機(jī)械裝置的靜止位置，需要電機(jī)提供較大的輸出轉(zhuǎn)矩，且停止的時間較長。如果使用伺服的自鎖功能，往往會造成電機(jī)過熱或放大器過載，這種情況就要選擇帶電磁制動的電機(jī)。

有的伺服驅(qū)動器有內(nèi)置的再生制動單元，但當(dāng)再生制動較頻繁時，可能引起直流母線電壓過高，這時需另配再生制動電阻。再生制動電阻是否需要另配，配多大，可參照相應(yīng)樣本的使用說明來配。

如果選擇了帶電磁制動器的伺服電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量會增大，計算轉(zhuǎn)矩時要進(jìn)行考慮

工業(yè)機(jī)器人使用頻率非常高，經(jīng)常會二十四小時工作，因此對機(jī)器人零件的質(zhì)量要求非常高，伺服電機(jī)是工業(yè)機(jī)器人的核心裝置，伺服電機(jī)選型就變得尤為重要，為了選擇高品質(zhì)的伺服電機(jī)，大家也可以從價格，重量，體積等多個指標(biāo)來選擇。

步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)因?yàn)闆]有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。

1Q;伺服電機(jī)報警過載原因

驅(qū)動傳動阻力太大，檢查傳動系統(tǒng)。

2Q;關(guān)于伺服電機(jī)過載是否一定跟電流有關(guān)

電動機(jī)作為力矩輸出的元件，其過載一定是機(jī)械部分軸力矩大且超過電動機(jī)允許的數(shù)值，與電流無關(guān)。但現(xiàn)象的表征是電流增大，或等于或超過額定電流。通常情況下電動機(jī)配置設(shè)計時，其選擇的電動力矩大于機(jī)械的軸力矩10~15%，所以，當(dāng)電動機(jī)運(yùn)行電流達(dá)到或略超過85%的額定電流時，基本上可以認(rèn)定是達(dá)到了機(jī)械的滿負(fù)荷，超過90%時，可以認(rèn)定為機(jī)械（設(shè)備）過負(fù)荷。

3Q;伺服電機(jī)過載會出現(xiàn)的問題

如果保護(hù)不動作的話；電機(jī)不轉(zhuǎn)，電機(jī)溫度升高，達(dá)到一定溫度后，就保持這個狀態(tài)不變了。

4Q;伺服電機(jī)失控停止工作是什么原因？

電機(jī)不動了，看下伺服放大器是否報警，報警了的話通過錯誤代碼來找解決方法，一般可能是過載報警，增大剛性參數(shù)試試

5Q;伺服電機(jī)還沒有動作，在靜止?fàn)顟B(tài)嚴(yán)重發(fā)熱造成伺服過載報警，怎么回事？

應(yīng)該是伺服電機(jī)開始接收到運(yùn)轉(zhuǎn)指令，并開始運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)果電機(jī)未能正常運(yùn)轉(zhuǎn)起來，所以，此時通往電機(jī)的電能被轉(zhuǎn)換了熱能，并釋放出來，導(dǎo)致電機(jī)過熱；

這就要分以下幾種情況了：

第一，給了運(yùn)轉(zhuǎn)指令，有如下可能：參數(shù)設(shè)置不合適；接線不正確；伺服電機(jī)功率小，拖不動負(fù)載；

第二，未給運(yùn)轉(zhuǎn)指令。此時，只是上電，并未給運(yùn)轉(zhuǎn)指令，但由于接線錯誤，或者是電磁干擾的原因，導(dǎo)致伺服系統(tǒng)受到干擾，失控了。

審核編輯：湯梓紅