在討論無框伺服電機之前,讓我們先看一下其中的組件。無框伺服電機由定子組件和帶有永磁體的轉(zhuǎn)子組件組成。如果未為應(yīng)用選擇編碼器,則可以提供霍爾效應(yīng)作為提供反饋的選項。無框伺服電機不包括軸,軸承或端鈴。目的是將電動機直接集成到機器的機械結(jié)構(gòu)中(轉(zhuǎn)子直接連接到機器的旋轉(zhuǎn)軸上),從而實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計,減少占地面積并減輕機器重量。
無框伺服電機的優(yōu)勢
無框伺服電機的性能優(yōu)勢在于,將其設(shè)計為機器時可提供更高的剛度(剛度)。電機和負載(聯(lián)軸器,皮帶,皮帶輪等)之間沒有機械元件,因此動態(tài)性能得到了改善。慣性匹配并不像電動機和負載現(xiàn)在是慣性質(zhì)量那樣重要。另外,由于沒有機械部件會磨損,因此整個系統(tǒng)的使用壽命得以延長,維護成本得以降低。
調(diào)整無框電機的尺寸
調(diào)整無框伺服電機的尺寸與調(diào)整內(nèi)裝電機的尺寸相同。您需要根據(jù)負載慣量,加速度,摩擦力等來計算速度和轉(zhuǎn)矩。關(guān)于從多個選項中選擇哪種繞組似乎還有更多的問題。根據(jù)經(jīng)驗,我們建議您查看速度要求和電動機可用電壓,以近似于電動機所需的電壓常數(shù)(Ke / Vkrpm)。以下是如何近似估算Ke的示例:
鑒于:
所需速度-3,000 rpm
電壓-120 VAC(驅(qū)動器168 VDC)
近似Ke =電壓/速度(V / Krpm)= 168/3 = 56 V / Krpm
通常,對于任何電壓降,您都需要添加10%的安全系數(shù),因此請確保在選擇滿足扭矩要求的合適機架尺寸后,尋找Ke值不大于50 V / Krpm的繞組。還需要解決總電壓要求,并要考慮應(yīng)用所需的電流(安培),電機電阻和電機的反電動勢(BEMF)。以下繼續(xù)我們的示例:
鑒于:
所需速度-3,000 rpm
所需扭矩-250盎司
電壓-168 VDC
電機Ke-50 V / Krpm
電機轉(zhuǎn)矩常數(shù)(Kt)-60 oz-in / amp
電機電阻-2歐姆
總電壓要求= IR + BEMF =(250/60 x 2)+ 50 x 3 = 158伏以滿足您的rpm要求??捎秒妷簽?68伏,因此到目前為止您的選擇似乎是正確的。
該示例旨在說明在無框伺服電動機選型時加快選擇可用繞組的方法。還需要考慮其他因素,例如涉及功耗和電機鐵芯損耗的熱計算。在選擇電動機時,檢查電動機速度/轉(zhuǎn)矩曲線應(yīng)該可以解決目前的所有問題。
無框伺服電機最有效的地方
總之,無框伺服電機是機床,離心機,攪拌機,繞線機等應(yīng)用的理想解決方案,或者機械元件會帶來額外的維護成本并嚴重浪費空間的任何其他應(yīng)用。派克提供的機架尺寸從32到254毫米不等,扭矩從6.3到13,000 oz-in,并且速度高達50,000 rpm。提供各種繞組,使您可以根據(jù)電源和應(yīng)用要求優(yōu)化電動機。