我們都知道驅動(dòng)模組運動(dòng)可以是步進(jìn)電機,也可以是伺服電機,但是對于我們設備制造商,我們不僅要考慮功能實(shí)現,而且還要考慮設備集成的成本,伺服電機要比步進(jìn)電機的價(jià)格要高很多,所以,對于上面驅動(dòng)電機,選用什么電機這就顯得非常重要了。是選用步進(jìn)電機還是伺服電機呢?知道這幾點(diǎn)非常有必要。選用哪種電機,我們主要從這三方面考慮。
1、轉速
步進(jìn)電機轉速一般在600-1000轉/分
伺服電機3000-5000轉/分
2、扭矩
隨著(zhù)步進(jìn)電機速度增大扭矩在減小(額定轉速為600轉/分鐘),而伺服電機(額定轉速為3000轉/分鐘)是恒扭矩,除非超過(guò)伺服電機額定轉速轉矩才會(huì )逐漸減小。
3、精度
我們知道步進(jìn)電機的精度以步距角來(lái)衡量,市場(chǎng)上步進(jìn)電機的步距角一般有0.36度/0.72度(五相電機)、0.9度/1.8度(二、四相電機)、1.5度/3度 (三相電機)。
0.036=360/10000
假設給這個(gè)步進(jìn)電機后端加上編碼器,那么公式相當于電機轉一圈編碼器發(fā)出10000個(gè)脈沖,編碼器分辨率是10000。
伺服電機的精度是電機后端的編碼器分辨率來(lái)衡量的,現在伺服編碼器分辨率達到2的23次方,可見(jiàn)伺服電機的精度遠遠比步進(jìn)電機精度高。
至于選步進(jìn)電機還是伺服電機,我們依據上面選擇條件就可以選定電機品種了,如果選用伺服電機,那么我們如何確定伺服電機的選型和參數呢?
選定伺服電機,我們依據這三個(gè)因素:
1.轉速:
N:電機轉速(轉/分)
V:物體移動(dòng)速度(m/min)
PB:絲桿導程(mm)
轉速選擇標準:N小于電機額定轉速的0.8倍
轉矩:
T總:驅動(dòng)總轉矩
T負載:負載轉矩
T慣量:慣量轉矩
F:負載推理也就是摩擦系數乘以負載重力
PB:絲桿導程
J總:系統總慣量
β :角加速度
J負載:負載的慣量
J聯(lián)軸節:聯(lián)軸節的慣量
J絲桿:絲桿的慣量
M:負載重量
D:直徑
N:轉速
轉矩選擇標準:T總小于電機額定轉矩的0.8倍
2.精度
我們以常見(jiàn)絲桿為例,來(lái)看看伺服電機和絲桿選配
以精度等級為C6的絲桿為例,現不考慮負載大小、加減速度和減速比。C6重復定位精度是0.023mm,導程是5mm ,那么伺服電機編碼器分辨率要大于(5/0.023)理論上可以滿(mǎn)足定位需求。但是在實(shí)際,不管是速度,扭矩,還是精度選擇是要留些余地。