Servomoottorin ja käyttölaitteen valinnan keskeiset kohdat

I. Ydinmoottorin valinta

Kuorma-analyysi

1. Hitauden sovitus: Kuorman hitausmomentin JL tulisi olla ≤3 × moottorin hitausmomentti JM. Tarkkuusjärjestelmissä (esim. robotiikassa) JL/JM < 5:1 värähtelyjen välttämiseksi.
2. Vääntömomenttivaatimukset: Jatkuva vääntömomentti: ≤80 % nimellisvääntömomentista (estää ylikuumenemisen). Huippuvääntömomentti: Kattaa kiihtyvyys-/hidastusvaiheet (esim. 3 × nimellisvääntömomentti).
3. Nopeusalue: Nimellisnopeuden on oltava 20–30 %:n marginaalilla suurempi kuin todellinen maksiminopeus (esim. 3000 RPM → ≤2400 RPM).

Moottorityypit

1. Pysyvämagneettitahtimoottore (PMSM): Valtavirtavalinta, jolla on korkea tehotiheys (30–50 % suurempi kuin induktiomoottoreilla), ihanteellinen robotiikkaan.
2. Induktioservomoottori: Korkean lämpötilan kestävyys ja edullinen hinta, sopii raskaisiin sovelluksiin (esim. nostureihin).

Kooderi ja palaute

1. Resoluutio: 17-bittinen (131 072 PPR) useimmille tehtäville; nanometritason paikannus vaatii 23-bittisen (8 388 608 PPR).
2. Tyypit: Absoluuttinen (paikkamuisti virrankatkaisun yhteydessä), inkrementaalinen (vaatii itseasennon) tai magneettinen (häiriösuojattu).

Ympäristön sopeutumiskyky

1. Suojausluokitus: IP65+ ulkotiloihin/pölyisiin ympäristöihin (esim. AGV-moottoreille).
2. Lämpötila-alue: Teollisuusluokka: -20 °C - +60 °C; erikoisluokka: -40 °C - +85 °C.

II. Aseman valinnan perusteet

Moottorin yhteensopivuus

1. Virransovitus: Taajuusmuuttajan nimellisvirta ≥ moottorin nimellisvirta (esim. 10 A moottori → ≥ 12 A taajuusmuuttaja).
2. Jännitteen yhteensopivuus: Tasavirtakiskon jännitteen on oltava yhdenmukainen (esim. 400 V AC → ~700 V tasavirtakiskon).
3. Tehon redundanssi: Taajuusmuuttajan tehon tulisi ylittää moottorin teho 20–30 %:lla (ohimenevien ylikuormituskuormien varalta).

Ohjaustilat

1. Tilat: Sijainti-/nopeus-/vääntömomenttitilat; moniakselinen synkronointi vaatii elektronisen vaihdelaatikon/nokka-akselin.
2. Protokollat: EtherCAT (matala latenssi), Profinet (teollisuuslaatu).

Dynaaminen suorituskyky

1. Kaistanleveys: Virtasilmukan kaistanleveys ≥1 kHz (≥3 kHz erittäin dynaamisissa tehtävissä).
2. Ylikuormituskyky: Jatkuva 150–300 % nimellisvääntömomentista (esim. lavausrobotit).

Suojausominaisuudet

1. Jarruvastukset: Tarvitaan usein toistuviin käynnistyksiin/pysähdyksiin tai suuren inertian omaaviin kuormiin (esim. hisseissä).
2. EMC-suunnittelu: Integroidut suodattimet/suojaus teollisuuskohinan kestävyyttä varten.

III. Yhteistyöoptimointi

Inertian säätö

1. Käytä vaihteistoja inertiasuhteen pienentämiseksi (esim. planeettavaihteisto 10:1 → inertiasuhde 0,3).
2. Suoraveto (DD-moottori) poistaa mekaaniset virheet ja takaa erittäin tarkan lopputuloksen.

Erikoisskenaariot

1. Pystysuuntaiset kuormat: Jarruilla varustetut moottorit (esim. hissin veto) + käyttöjarrun signaalin synkronointi (esim. SON-signaali).
2. Korkea tarkkuus: Ristikytkentäalgoritmit (<5 μm virhe) ja kitkakompensointi.

IV. Valintaprosessi

1. Vaatimukset: Määrittele kuormitusmomentti, huippunopeus, paikannustarkkuus ja tiedonsiirtoprotokolla.
2. Simulointi: Dynaamisen vasteen (MATLAB/Simulink) ja terminen stabiilisuuden validointi ylikuormituksen aikana.
3. Testaus: Viritä PID-parametreja ja lisää kohinaa kestävyystarkastuksia varten.

Yhteenveto: Servomoottorin valinnassa painotetaan kuormitusdynamiikkaa, suorituskykyä ja ympäristön sietokykyä. ZONCN-servomoottori ja -käyttösarja säästävät sinut kahden valinnan vaivalta, ota huomioon vain vääntömomentti, huippukierrosluku ja tarkkuus.