伺服系統(tǒng)選型基礎(chǔ)知識
發(fā)布時間：
2018-06-22
沒有接觸過伺服產(chǎn)品選型？沒有關(guān)系，我們與你分享我們多年來發(fā)現(xiàn)的最佳實踐，幫助你掌握伺服產(chǎn)品選型。我們要做的第一件事是了解構(gòu)成伺服電機和驅(qū)動系統(tǒng)的不同部分。伺服系統(tǒng)是一種閉環(huán)系統(tǒng)，它們是通過反饋來控制某些所需的功能——類似于你汽車中的巡航控制功能。在你設(shè)置了所需的速度后，巡航控制功能將控制油門，確保汽車以設(shè)定的速度行駛。在我們的伺服系統(tǒng)中，反饋裝置會在電機和驅(qū)動器之間提供持續(xù)的反饋，精確地調(diào)節(jié)被驅(qū)動電機的速度和/或轉(zhuǎn)矩。在多數(shù)情況下，這些系統(tǒng)都是涉及快速負(fù)載加速和減速的高度動態(tài)系統(tǒng)。它們會在所有四個象限中運行，控制正向或負(fù)向轉(zhuǎn)矩和速度。
進(jìn)行伺服產(chǎn)品選型時需要采用系統(tǒng)解決方案。該系統(tǒng)包括對機械負(fù)載、含定位要求的運動控制特性、伺服電機特性、以及電機和其他組件所處環(huán)境的定義。
讓我們先來了解一下機械負(fù)載的影響和運動控制要求。基礎(chǔ)牛頓物理學(xué)告訴我們，力（在旋轉(zhuǎn)層面上是轉(zhuǎn)矩）與質(zhì)量和加速度(不論為正還是為負(fù))的乘積是成比例的。因此，準(zhǔn)確地定義力學(xué)參數(shù)（特別是運動質(zhì)量）和所需的運動特性是非常重要的。除了運動控制特性以外，了解在分辨率、精度和重復(fù)性（該內(nèi)容我們會在未來的博客中探討）方面負(fù)載的實際定位要求也很重要。這會受反饋裝置選擇和機械系統(tǒng)中空轉(zhuǎn)（例如機械系統(tǒng)中的反沖或順應(yīng)性）的影響。
除非考慮采用直接驅(qū)動電機系統(tǒng)，否則機械裝置將包含一個或多個機械傳動裝置。一個直線/旋轉(zhuǎn)傳動裝置可能由一條滑輪傳動皮帶或滾珠螺桿等基于螺桿的機械裝置組成。
旋轉(zhuǎn)傳動裝置包含變速箱或通過不同尺寸滑輪實現(xiàn)減速的皮帶傳動減速器。在某些應(yīng)用中，總運動質(zhì)量的很大一部分是由運動部件產(chǎn)生的。同時也需要了解機器人系統(tǒng)等應(yīng)用中不斷變化的質(zhì)量，因為總負(fù)載的變化量也會影響伺服驅(qū)動器的調(diào)校。
需要對運動組件的慣量進(jìn)行求和，并將結(jié)果反映到電機軸上。除了慣量，也需要考慮外部力、摩擦力和低效率。所有這些都將決定什么樣的速度/轉(zhuǎn)矩特性能夠符合你的應(yīng)用性能要求。
以上就是我們關(guān)于伺服系統(tǒng)選型的基礎(chǔ)知識，在結(jié)束本文之前，讓我們來快速地回顧一些需要考慮的關(guān)鍵要點：
1. 了解你的機械負(fù)載以及它是怎樣與伺服電機相聯(lián)系的
2. 運動控制特性和定位要求
3. 考慮采用的伺服電機技術(shù)的特性
4. 相關(guān)的運行環(huán)境
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