起重電機(jī)專業(yè)生產(chǎn)廠家無錫宏達(dá)電機(jī)2022年8月11日訊 因AC小型標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)、無刷電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、AC伺服電機(jī)的特性各不相同，選用時(shí)要注意的重點(diǎn)（確認(rèn)項(xiàng)目）也有所差異。
1 AC小型標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)
1.1 負(fù)載造成的轉(zhuǎn)速變動(dòng)AC小型標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速受到負(fù)載轉(zhuǎn)矩的影響，相比同步轉(zhuǎn)速會(huì)降低幾個(gè)百分點(diǎn)。選用AC小型標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)時(shí)必須在發(fā)生這種轉(zhuǎn)速降低的前提下選用。1.2 時(shí)間額定即使是輸出功率相同的電機(jī)，因電機(jī)種類不同，其連續(xù)額定、短時(shí)額定也各不相同。應(yīng)依據(jù)驅(qū)動(dòng)時(shí)間(模式)來選用。1.3 減速機(jī)的容許負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量使用減速機(jī)與電機(jī)組合，執(zhí)行瞬時(shí)停止(制動(dòng)器等)或是頻繁的斷續(xù)運(yùn)行、瞬時(shí)正反運(yùn)行等時(shí)，因負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過大，可能造成減速機(jī)的破損，因此選用時(shí)必須選在減速機(jī)的容許負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以下。2 無刷電機(jī)
2.1容許轉(zhuǎn)矩對(duì)于安裝了專用減速機(jī) 的無刷電機(jī)聯(lián)體型產(chǎn)品，請(qǐng)參考減速機(jī)輸出軸的容許轉(zhuǎn)矩一覽表。請(qǐng)選擇負(fù)載轉(zhuǎn)矩不超過容許轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)品。2.2 容許負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無刷直流電機(jī)為了避免減速時(shí)由于再生電力所造成的警報(bào)，并且為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的速度控制，所以規(guī)定了容許負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的數(shù)值，請(qǐng)選擇負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不超過容許值的產(chǎn)品。聯(lián)體型有其自己的容許負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，請(qǐng)選擇不超過該值的產(chǎn)品。2.3 有效負(fù)載轉(zhuǎn)矩BX系列在頻繁運(yùn)行、停止時(shí)，請(qǐng)勿使有效負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過額定轉(zhuǎn)矩。超過時(shí)，過載保護(hù)功能起動(dòng)，電機(jī)停止。3 步進(jìn)電機(jī)
圖片來源網(wǎng)絡(luò)
3.1 必要轉(zhuǎn)矩的確認(rèn)選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，在最大同步轉(zhuǎn)矩以內(nèi)，選用根據(jù)運(yùn)行速度NM(f2)與必要轉(zhuǎn)矩TM表示的運(yùn)行區(qū)域內(nèi)的電機(jī)。安全系數(shù)Sf的基準(zhǔn)值
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對(duì)象組合產(chǎn)品
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安全系數(shù)(基準(zhǔn)值)
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2相5相步進(jìn)電機(jī)
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2
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1.2─2
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3.2 對(duì)溫度上升的考慮步進(jìn)電機(jī)長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的話，會(huì)致使溫度上升，超過電機(jī)內(nèi)部的耐熱等級(jí)130(B)溫度，使得絕緣性能劣化。隨運(yùn)行速度、負(fù)載條件及安裝狀態(tài)等條件不同，上升的溫度也會(huì)發(fā)生變化。請(qǐng)以運(yùn)行占空比50%以下為基準(zhǔn)進(jìn)行選型。運(yùn)行占空比超過50%時(shí)，請(qǐng)選擇轉(zhuǎn)矩較為充裕的電機(jī)，并采用降低運(yùn)行電流的使用方法。公眾號(hào)《機(jī)械工程文萃》，工程師的加油站！
運(yùn)行占空比=(運(yùn)行時(shí)間/（運(yùn)行時(shí)間+停止時(shí)間）)×100
3.3 加減速常數(shù)的確認(rèn)選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，用運(yùn)行速度NM與必要轉(zhuǎn)矩TM表示的運(yùn)行區(qū)域需控制在最大同步轉(zhuǎn)矩以內(nèi)。但是控制器輸出的脈沖信號(hào)，其加減速時(shí)的脈沖速度為階梯狀變化，劇烈加減速時(shí)段差會(huì)增大。因此，在大負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的條件下，即使指示進(jìn)行劇烈加減速也可能無法運(yùn)行。為使得選用的電機(jī)運(yùn)行更正確，請(qǐng)確認(rèn)其加減速常數(shù)在下表的參考值以上。加減速常數(shù)(結(jié)合EMP系列的參考值)
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對(duì)象組合產(chǎn)品
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安裝尺寸
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加減速常數(shù)TRS [ms/kHz]
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5相步進(jìn)電機(jī)
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20、28、42、60
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20以上
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85 (90)
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30以上
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2相步進(jìn)電機(jī)
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20、28 (30)、35、42、 50、56.4、60
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50以上
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85 (90)
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75以上
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28(30)、42、60、85(90)
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0.5以上*
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表示無需確認(rèn)此項(xiàng)目。表中的數(shù)值為EMP系列設(shè)定的下限值。減速機(jī)型時(shí)也是上述加減速常數(shù)。但是，在使用半步，微步時(shí)需進(jìn)行以下?lián)Q算。TRS – 加減進(jìn)常數(shù)[ms/kHz]； – 步距角 [°] ； – 參照下表；i – 減速機(jī)型的減速比
系數(shù)
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對(duì)象組合產(chǎn)品
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[°]
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5相步進(jìn)電機(jī)
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0.72
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2相步進(jìn)電機(jī)
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1.8
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0.36
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3.4 慣性比的確認(rèn)
慣性比按以下計(jì)算式計(jì)算。
慣性比 = JL / J0
式中：J0 – 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量[kg·m2] ；JL – 全負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量[kg·m2] ；
采用減速電機(jī)時(shí)
慣性比 = JL / (J0 ·i2 )
式中：J0 – 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量[kg·m2] ；JL – 全負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量[kg·m2] ；i – 減速比
若步進(jìn)電機(jī)的慣性比大，則起動(dòng)、停止時(shí)的過沖現(xiàn)象與回沖現(xiàn)象也變大，因而會(huì)影響起動(dòng)、穩(wěn)定時(shí)間。但是，控制器輸出的脈沖信號(hào)，其加減速時(shí)的脈沖速度為階梯狀變化，劇烈加減速時(shí)段差會(huì)增大。因此，若慣性比較大可能導(dǎo)致無法運(yùn)行。為使得選用的電機(jī)運(yùn)行更正確，請(qǐng)確認(rèn)其慣性比在下表的參考值以下。公眾號(hào)《機(jī)械工程文萃》，工程師的加油站！慣性比（參考值）
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對(duì)象組合產(chǎn)品
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安裝尺寸
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慣性比
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2相5相步進(jìn)電機(jī)
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20、28、35
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5以下
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42、50、56.4、60、85
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10以下
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28、42、60、85
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30以下
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若超過表中數(shù)值范圍時(shí)，建議使用減速機(jī)型。4 AC伺服電機(jī)圖片來源網(wǎng)絡(luò)4.1 容許負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為進(jìn)行穩(wěn)定控制，AC伺服電機(jī)規(guī)定了容許負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。選用AC伺服電機(jī)時(shí)，請(qǐng)注意勿使負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量超過這一容許值。
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對(duì)象組合產(chǎn)品
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容許負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣
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NX系列
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轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的50倍以下*
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*自動(dòng)增益調(diào)整時(shí)，可進(jìn)行最多轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量50倍的運(yùn)行；手動(dòng)增益調(diào)繁時(shí)，可進(jìn)行最多100倍的運(yùn)行。4.2 額定轉(zhuǎn)矩
只要負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與AC伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩之比為1.5-2以上就能夠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
額定轉(zhuǎn)矩 / 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ≧ 1.5-2
4.3瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩
請(qǐng)確認(rèn)必要轉(zhuǎn)矩小于AC伺服電機(jī)的瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩。（此時(shí)，必要轉(zhuǎn)矩的安全系數(shù)Sf的基準(zhǔn)值為1.5 ~2）
此外，請(qǐng)注意能夠使用瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩的時(shí)間會(huì)根據(jù)電機(jī)的不同而有所差異。
瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩和使用時(shí)間
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對(duì)象組合產(chǎn)品
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使用時(shí)間
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瞬時(shí)最大轉(zhuǎn)矩
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NX系列
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約0.5秒以內(nèi)
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額定轉(zhuǎn)矩的3倍時(shí)(額定轉(zhuǎn)速時(shí))
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4.4 有效負(fù)載轉(zhuǎn)矩
只要有效負(fù)載轉(zhuǎn)矩與AC伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩之比，即有效負(fù)載安全系數(shù)為1.5 ~ 2以上，就能夠驅(qū)動(dòng)。
有效負(fù)載安全系數(shù) = 額定轉(zhuǎn)矩 / 有效負(fù)截轉(zhuǎn)矩
4.5 整定時(shí)間
相對(duì)于使用脈沖信號(hào)的位置指令，AC伺服電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行會(huì)存在延遲。這個(gè)延遲差稱為整定時(shí)間。
因此，根據(jù)運(yùn)行模式計(jì)算出的定位時(shí)間加上該整定時(shí)間即為實(shí)際的定位時(shí)間。
NX系列的出廠時(shí)整定時(shí)間為60 ~ 70 ms，但，使用機(jī)械剛性設(shè)定開關(guān)更改增益參數(shù)后，整定時(shí)間會(huì)發(fā)生變化。
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