電動機的選用 選用重點

因AC小型標準電動機、無刷電動機、步進電動機、AC伺服電動機的特性各不相同,選用時要注意的重點(確認項目)也有所差異。

AC小型標準電動機

①負載造成的轉速變動

AC小型標準電動機的實際轉速受到負載轉矩的影響,相比同步轉速會降低2~20%。
選用AC小型標準電動機時必須在發(fā)生這種轉速降低的前提下選用。

②時間額定

即使是輸出功率相同的電動機,因電動機種類不同,其連續(xù)額定、短時額定也各不相同。應依據(jù)驅動時間(模式)來選用。

③減速機的容許轉動慣量

使用減速機與電動機組合,執(zhí)行瞬時停止(制動器等)或是頻繁的斷續(xù)運行、瞬時正反運行等時,因負載轉動慣量過大, 可能造成減速機的破損。因此選用時必須選在減速機的 容許負載轉動慣量以下。

④電動機與減速機的種類選擇

  • 電動機種類選定流程圖
    電動機種類選定流程圖
  • 減速機的選定

    每個電動機系列對應的減速機陣容不同,需要根據(jù)選擇的減速機系列來確定最終的電動機系列。

    減速機的選定

無刷電動機

①容許轉矩

對于安裝了專用減速機的無刷電動機聯(lián)體型產(chǎn)品,請參考減速機輸出軸的容許轉矩一覽表。請選擇負載轉矩不超過容許轉矩的產(chǎn)品。

②容許轉動慣量

無刷電動機為了避免減速時由于再生電力所造成的警報,并且為了實現(xiàn)穩(wěn)定的速度控制,所以規(guī)定了容許轉動慣量的數(shù)值。請選擇轉動慣量不超過容許值的產(chǎn)品。
對于聯(lián)體型產(chǎn)品,如果負載的轉動慣量過大,可能會對減速機造成損傷,因此規(guī)定了容許轉動慣量的數(shù)值,請選擇不超過該值的產(chǎn)品。

③有效負載轉矩

BXⅡ系列在頻繁運行、停止時,請勿使有效負載轉矩超過額定轉矩。超過時,過載保護功能起動,電動機停止。

αSTEP AZ/步進電動機

①必要轉矩的確認

選擇步進電動機時,在最大同步轉矩以內(nèi),選用根據(jù)運行速度 NM( f2)與必要轉矩 TM 表示的運行領域內(nèi)的電動機。

安全率Sf的參考值

對象 安全系數(shù)(基準值)
αSTEP 1.5~2
2相5相步進電動機 2
①確認所需轉矩

②對溫度上升的考慮

步進電動機長時間連續(xù)運行的話,會致使溫度上升,超過電動機內(nèi)部的耐熱等級130(B)溫度,使得絕緣性能劣化。 隨運行速度、負載條件及安裝狀態(tài)等條件不同,上升的溫度也會發(fā)生變化。請以運行占空比50%以下為基準進行選購。 運行占空比超過50%時,請選擇轉矩較為充裕的電動機,并采用降低運行電流的使用方法。

 
\(\begin{align} \text{運行占空比}= \frac{運行時間}{運行時間+停止時間} \times 100 \end{align}\)

③慣性比確認

慣性比按以下計算式計算。

 
\(\begin{align} \text{慣性比} = \frac{J_L}{J_0} \end{align}\)

對于減速機型電動機

 
\(\begin{align} \text{慣性比} = \frac{J_L}{{J_0}\cdot i^2} \quad\quad i:\text{減速比} \end{align}\)

若步進電動機的慣性比大,則起動、停止時的過沖現(xiàn)象與回沖現(xiàn)象也變大,因而會影響起動、穩(wěn)定時間。 但是,控制器輸出的脈沖信號,其加減速時的脈沖速度為階梯狀變化,劇烈加減速時段差會增大。因 此,若慣性比較大可能導致無法運行。為使得選用的電動機運行更正確,請確認其慣性比在下表的參考值以下。

慣性比(參考值)

對象 慣性比
αSTEP 30以下
2相5相步進電動機 30以下

若超過表中數(shù)值范圍時,建議使用減速機型。

AC伺服電動機

①容許轉動慣量

為進行穩(wěn)定控制,AC伺服電動機規(guī)定了容許轉動慣量。選用AC伺服電動機時,請注意勿使轉動慣量超過這一容許值。

對象 容許轉動慣量
AZX系列
NX系列
轉子轉動慣量的50倍以下
  • ※ 自動增益調(diào)整時,可進行最多轉子轉動慣量50倍的運行 ;手動增益調(diào)整時,可進行最多100倍的運行。

②額定轉矩

只要負載轉矩TL與AC伺服電動機的額定轉矩之比為1.5~2以上就能夠進行驅動。

 
\(\begin{align} \frac{\text{額定轉矩}}{\text{負載轉矩}} \geqq 1.5 \text{~} 2 \end{align}\)

③瞬時最大轉矩

請確認必要轉矩小于AC伺服電動機的瞬時最大轉矩。(此時,必要轉矩的安全系數(shù) Sf的基準值為以1.5~2為基準。) 此外,請注意能夠使用瞬時最大轉矩的時間會根據(jù)電動機的不同而有 所差異。

對象 使用時間 瞬時最大轉矩
AZX系列
NX系列
約0.5秒以內(nèi) 額定轉矩的3倍時(額定轉速時)
  • ※AZX系列額定輸出功率600W型的額定轉矩為3.75倍。

④有效負載轉矩

只要有效負載轉矩與AC伺服電動機的額定轉矩之比,即有效負載安全系數(shù)為1.5~2以上,就能夠驅動。

 
\(\begin{align} \text{實際負載安全系數(shù)} =\frac{\text{額定轉矩}}{\text{實際負載轉矩}} \end{align}\)

⑤整定時間

相對于使用脈沖信號的位置指令,AC伺服電動機的實際運行會存在延遲。這個延遲差稱為整定時間。因此,根據(jù)運行模式計算出的定位時間加上該整定時間即為實際的定位時間。

⑤整定時間

NX系列的出廠時整定時間為60~70ms。但,使用機械剛性設定開關更改增益參數(shù)后,整定時間會發(fā)生變化。

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