Servo variklio ir pavaros pasirinkimo pagrindiniai aspektai

I. Pagrindinio variklio pasirinkimas

Apkrovos analizė

1. Inercijos suderinimas: apkrovos inercija JL turėtų būti ≤3 × variklio inercija JM. Didelio tikslumo sistemoms (pvz., robotikoje) JL/JM < 5:1, kad būtų išvengta virpesių.
2. Sukimo momento reikalavimai: Nuolatinis sukimo momentas: ≤80 % vardinio sukimo momento (apsaugo nuo perkaitimo). Didžiausias sukimo momentas: Apima greitėjimo / lėtėjimo fazes (pvz., 3 × vardinis sukimo momentas).
3. Greičio diapazonas: Nominalus greitis turi viršyti faktinį maksimalų greitį su 20–30 % skirtumu (pvz., 3000 aps./min. → ≤2400 aps./min.).

Variklių tipai

1. Nuolatinio magneto sinchroninis variklis (PMSM): pagrindinis pasirinkimas, pasižymintis dideliu galios tankiu (30–50 % didesniu nei indukcinių variklių), idealiai tinka robotikai.
2. Indukcinis servo variklis: atsparus aukštai temperatūrai ir maža kaina, tinka sunkioms reikmėms (pvz., kranams).

Kodavimo įrenginys ir grįžtamasis ryšys

1. Raiška: daugumai užduočių – 17 bitų (131 072 PPR); nanometrų lygio padėties nustatymui reikia 23 bitų (8 388 608 PPR).
2. Tipai: absoliuti (padėties atmintis išjungiant maitinimą), prieauginė (reikalauja įvesti pradinę padėtį) arba magnetinė (apsauga nuo trukdžių).

Aplinkos prisitaikymas

1. Apsaugos klasė: IP65+ lauko / dulkėtoms aplinkoms (pvz., AGV varikliams).
2. Temperatūros diapazonas: Pramoninė klasė: nuo -20 °C iki +60 °C; specializuota: nuo -40 °C iki +85 °C.

II. Pavarų dėžės pasirinkimo pagrindai

Variklio suderinamumas

1. Srovės suderinimas: pavaros vardinė srovė ≥ variklio vardinė srovė (pvz., 10 A variklis → ≥ 12 A pavara).
2. Įtampos suderinamumas: nuolatinės srovės šynos įtampa turi sutapti (pvz., 400 V kintamoji srovė → ~700 V nuolatinės srovės šyna).
3. Maitinimo perteklius: pavaros galia turėtų viršyti variklio galią 20–30 % (trumpalaikių perkrovų atveju).

Valdymo režimai

1. Režimai: padėties / greičio / sukimo momento režimai; kelių ašių sinchronizavimui reikalinga elektroninė pavarų dėžė / skirstomasis velenas.
2. Protokolai: „EtherCAT“ (mažas delsos laikas), „Profinet“ (pramoninės klasės).

Dinaminis našumas

1. Juostos plotis: srovės kilpos pralaidumas ≥1 kHz (≥3 kHz didelės dinamikos užduotims).
2. Perkrovos pajėgumas: Nuolatinis 150–300 % vardinio sukimo momento (pvz., paletavimo robotai).

Apsaugos funkcijos

1. Stabdžių rezistoriai: Reikalingi dažnam paleidimui / stabdymui arba didelės inercijos apkrovoms (pvz., liftams).
2. EMC konstrukcija: integruoti filtrai / ekranavimas, apsaugantys nuo pramoninio triukšmo.

III. Bendradarbiavimas optimizuojant

Inercijos reguliavimas

1. Naudokite pavarų dėžes inercijos santykiui sumažinti (pvz., planetinė pavarų dėžė 10:1 → inercijos santykis 0,3).
2. Tiesioginė pavara (DD variklis) pašalina mechanines klaidas ir užtikrina itin didelį tikslumą.

Specialūs scenarijai

1. Vertikalios apkrovos: stabdžiais aprūpinti varikliai (pvz., lifto traukos) + pavaros stabdžių signalo sinchronizavimas (pvz., SON signalas).
2. Didelis tikslumas: kryžminio sujungimo algoritmai (<5 μm paklaida) ir trinties kompensavimas.

IV. Atrankos darbo eiga

1. Reikalavimai: Apibrėžkite apkrovos sukimo momentą, didžiausią greitį, padėties nustatymo tikslumą ir ryšio protokolą.
2. Modeliavimas: dinaminio atsako (MATLAB/Simulink) ir šiluminio stabilumo perkrovos metu patvirtinimas.
3. Testavimas: PID parametrų derinimas ir triukšmo įterpimas patikimumo patikrinimams.

Santrauka: Renkantis servo variklį, pirmenybė teikiama apkrovos dinamikai, našumui ir atsparumui aplinkos poveikiui. ZONCN servovariklis ir pavaros komplektas padeda išvengti dviejų atrankos kartų – tereikia atsižvelgti į sukimo momentą, didžiausią apsukų skaičių ir tikslumą.