Kluczowe punkty wyboru serwosilnika i napędu

I. Wybór silnika rdzeniowego

Analiza obciążenia

1. Dopasowanie bezwładności: Bezwładność obciążenia JL powinna być ≤3 razy większa od bezwładności silnika JM. W przypadku systemów o wysokiej precyzji (np. robotyki) stosunek JL/JM powinien być <5:1, aby uniknąć oscylacji.
2. Wymagania dotyczące momentu obrotowego: Moment ciągły: ≤80% momentu znamionowego (zapobiega przegrzaniu). Moment szczytowy: obejmuje fazy przyspieszania/zwalniania (np. 3-krotność momentu znamionowego).
3. Zakres prędkości: Prędkość znamionowa musi przekraczać rzeczywistą prędkość maksymalną z marginesem 20–30% (np. 3000 obr./min → ≤2400 obr./min).

Typy silników

1. Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi (PMSM): Typowy wybór o dużej gęstości mocy (o 30–50% wyższej niż w przypadku silników indukcyjnych), idealny do robotyki.
2. Silnik serwo indukcyjny: Odporny na wysoką temperaturę i niski koszt, nadaje się do zastosowań wymagających dużej wytrzymałości (np. dźwigi).

Koder i sprzężenie zwrotne

1. Rozdzielczość: 17 bitów (131 072 PPR) dla większości zadań; pozycjonowanie na poziomie nanometrów wymaga rozdzielczości 23 bitów (8 388 608 PPR).
2. Typy: absolutny (pamięć położenia po wyłączeniu zasilania), przyrostowy (wymaga ustalenia położenia początkowego) lub magnetyczny (przeciwzakłóceniowy).

Adaptacja środowiskowa

1. Stopień ochrony: IP65+ do stosowania na zewnątrz/w środowisku zapylonym (np. silniki AGV).
2. Zakres temperatur: klasa przemysłowa: od -20°C do +60°C; klasa specjalistyczna: od -40°C do +85°C.

II. Podstawy wyboru napędu

Kompatybilność silnika

1. Dopasowanie prądu: Prąd znamionowy napędu ≥ prąd znamionowy silnika (np. silnik 10A → ≥ napęd 12A).
2. Zgodność napięciowa: napięcie szyny DC musi być zgodne (np. 400 V AC → ~700 V DC).
3. Nadmiarowość mocy: Moc napędu powinna przekraczać moc silnika o 20–30% (w przypadku przeciążeń przejściowych).

Tryby sterowania

1. Tryby: tryby położenia/prędkości/momentu obrotowego; synchronizacja wieloosiowa wymaga elektronicznej przekładni/krzywki.
2. Protokoły: EtherCAT (niskie opóźnienie), Profinet (klasa przemysłowa).

Dynamiczna wydajność

1. Szerokość pasma: Szerokość pasma pętli prądowej ≥1 kHz (≥3 kHz w przypadku zadań o wysokiej dynamice).
2. Możliwość przeciążenia: Stały moment obrotowy na poziomie 150–300% znamionowego (np. roboty paletyzujące).

Funkcje ochronne

1. Rezystory hamulcowe: wymagane przy częstych rozruchach/zatrzymaniach lub obciążeniach o dużej bezwładności (np. w windach).
2. Konstrukcja EMC: Zintegrowane filtry/ekranowanie zapewniające odporność na zakłócenia przemysłowe.

III. Optymalizacja współpracy

Regulacja bezwładności

1. Aby zmniejszyć współczynnik bezwładności, należy stosować przekładnie (np. przekładnia planetarna 10:1 → współczynnik bezwładności 0,3).
2. Napęd bezpośredni (silnik DD) eliminuje błędy mechaniczne, zapewniając niezwykle wysoką precyzję.

Scenariusze specjalne

1. Obciążenia pionowe: Silniki wyposażone w hamulce (np. napęd windy) + sygnał synchronizacji hamulca napędowego (np. sygnał SON).
2. Wysoka precyzja: algorytmy sprzęgania krzyżowego (błąd <5 μm) i kompensacja tarcia.

IV. Przepływ pracy selekcji

1. Wymagania: Określ moment obciążenia, prędkość szczytową, dokładność pozycjonowania i protokół komunikacyjny.
2. Symulacja: sprawdzenie odpowiedzi dynamicznej (MATLAB/Simulink) i stabilności termicznej w warunkach przeciążenia.
3. Testowanie: dostrój parametry PID i wprowadź szum w celu sprawdzenia ich solidności.

Podsumowanie: Wybór serwomechanizmu priorytetowo traktuje dynamikę obciążenia, wydajność i odporność na warunki środowiskowe. Zestaw serwosilnika i napędu ZONCN oszczędza Ci kłopotu z wyborem dwóch razy, wystarczy wziąć pod uwagę moment obrotowy, maksymalną prędkość obrotową i precyzję.