伺服電機是自動化領(lǐng)域中使用最廣泛的電機，通常用于在項目中驅(qū)動更精確的速度或位置控制組件。自動化設(shè)備的設(shè)計者往往需要面對各種不同需求的電機選擇問題，而供應商提供的電機也多種多樣，參數(shù)眾多，常常讓初學者感到困惑，本文僅根據(jù)作者的實際工作情況而定。做一些分享的經(jīng)驗，希望為有需要的人提供一些幫助。

　　1.應用場景

　　自動化領(lǐng)域的控制電機可分為伺服電機，步進電機和變頻電機。選擇伺服電機驅(qū)動器用于需要更精確速度或位置控制的組件。

　　變頻器+變頻電機的控制模式是通過改變輸入電機的電源頻率來改變電機速度的控制方法。通常僅用于電機的速度控制。

　　伺服電機與步進電機進行比較：

　　a）伺服電機采用閉環(huán)控制，步進電機采用開環(huán)控制；

　　b）伺服電機使用旋轉(zhuǎn)編碼器測量精度，步進電機使用步進角。前者在一般產(chǎn)品水平上的準確度可以達到后者的數(shù)量級；

　　c）控制方法類似（脈沖或方向信號）。

　　2.電源

　　根據(jù)電源，伺服電機可分為交流伺服電機和直流伺服電機。

　　兩者都是更好的選擇。對于一般自動化設(shè)備，甲方將提供標準的380V工業(yè)電源或220V電源。此時，可以選擇與電源相對應的伺服電機，以避免電源類型的轉(zhuǎn)換。但是，有一些設(shè)備，如三維倉庫中的穿梭板，AGV車等。由于它們自身的移動性，大多數(shù)都使用自己的直流電源，因此通常使用直流伺服電機。

　　3.剎車

　　根據(jù)動作機構(gòu)的設(shè)計，考慮是否在電源故障狀態(tài)或靜止狀態(tài)下引起電動機的反向趨勢。如果存在反轉(zhuǎn)趨勢，則需要選擇帶制動器的伺服電機。

　　4.伺服電機選擇計算

　　在選擇類型計算之前，首先要確定的是機構(gòu)末端的位置和速度要求，然后確定傳動機制?，F(xiàn)在可以選擇伺服系統(tǒng)和相應的減速器。

　　在選擇過程中，主要考慮以下參數(shù)：

　　4.1功率和速度

　　根據(jù)結(jié)構(gòu)形式以及最終負載的速度和加速度要求，計算電機所需的功率和速度。值得注意的是，通常需要選擇減速器的減速比和所選電動機的速度。

　　在實際選擇過程中，例如負荷的水平運動，由于每個傳動機構(gòu)的摩擦系數(shù)和風荷載系數(shù)的不確定性，公式P=T * N/9549往往沒有明確計算（扭矩）無法準確計算）。實際上，還發(fā)現(xiàn)使用伺服電動機所需的最大功率通常是加速和減速階段。因此，所需電動機的功率和減速器的減速比（m：負載質(zhì)量； a：負載加速度； R：負載轉(zhuǎn)動半徑）可以通過T=F * R=m * a * R定量計算。有幾點需要注意：

　　a）電動機的功率剩余系數(shù)；

　　b）考慮機制的傳輸效率；

　　c）減速器的輸入和輸出扭矩是否達到標準并具有一定的安全系數(shù)；

　　d）是否有可能在后期增加速度？

　　值得一提的是，在傳統(tǒng)工業(yè)中，如起重機，使用普通感應電動機驅(qū)動，加速度沒有明確要求，計算過程采用經(jīng)驗公式。

　　注意：當負載垂直運行時，請注意重力加速度。

　　4.2慣性匹配

　　為了實現(xiàn)對負載的高精度控制，有必要考慮電機的慣性和系統(tǒng)是否匹配。

　　對于為什么需要慣性匹配的問題，互聯(lián)網(wǎng)沒有給出關(guān)于統(tǒng)一河流和湖泊的陳述。個人理解是有限的，這里不再解釋。有興趣的朋友可以作證并通知自己。慣性匹配原理是：考慮系統(tǒng)慣性轉(zhuǎn)換為電機軸，慣性與電機的比值不大于10；比例越小，控制穩(wěn)定性越好，但需要更大的電機，性價比更低。如果您不了解具體的計算方法，請?zhí)顚懘髮W的“理論力學”。

　　4.3精度要求

　　計算減速器和傳動機構(gòu)更換后電機的控制精度是否能滿足負載要求。減速器或某些變速器具有一定的回程間隙，需要加以考慮。

　　4.4控制匹配

　　該方面主要是與電氣設(shè)計者進行通信以確認，例如伺服控制器的通信模式是否與PLC匹配，編碼器的類型以及是否需要提取數(shù)據(jù)。

　　品牌

　　目前市場上有很多品牌的伺服電機，性能差異很大。一般來說，如果你沒有壞錢，你應該選擇歐美，一點點錢，選擇日本，再一次臺灣和大陸。崇拜外國人的不是作者，而是從實際使用中吸取的教訓。根據(jù)以往的經(jīng)驗，國產(chǎn)伺服電機主體的基本性能沒有問題。控制算法存在一定的差距，主伺服控制器的集成度和穩(wěn)定性。希望國內(nèi)廠商繼續(xù)努力縮小與國外產(chǎn)品的差距。