伺服电机用在哪些地方?伺服电机的应用范围

来源:谷子防爆 发布时间:2020-10-10
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伺服电机的使用范围很多,想要弄清楚伺服电机会在什么地方用?那就的从原理上来说一下电机的功能。

伺服电机,读着比较拗口的一个词语:伺服出处来自于英文servo。中文和英文共通的地方就在于这里,server是“服务,陪伴”的意思,在中文中通“伺候”有有些类似。

对于刚入工业自动化,或者刚刚接触机械的来说,伺服电机到底是什么意思?

其实非常简单的理解就是,这个电机是可以被精确地计算转动多少角度的,并且可以做到实时的位置反馈。这是不是感觉像是电机被什么东西实时的监控着?监视电机的就是编码器。

伺服电机用在哪些地方?伺服电机的应用范围
所以伺服电机的特点就非常鲜明了,伺服的特点就决定了伺服电机将会用在哪些设备上面。

1、精度高。精度高就可以对位置进行控制。

2、闭环控制响应快。响应快就可以对频率,力度的变化进行控制。

3、电机运动的全程都被控制中,那么整个电机就可以通过数字信号,或者脉冲信号,实现编程化的控制。也就是复杂运动。
是不是看到这感觉还是看不懂?下面聊聊你就懂了。我们将上面三大特点给翻译成工业现场中各种动作。

1、特点一:位置控制。

既然能够做到很精准的对位工作,那么是不是就可以做:贴标签,做两个产品的对位贴合,做宣传台。是不是就可以同时控制多个产品形成有规律的运动:例如舞台上面的灯球。是不是就可以在印花机,横纵缝纫上面做到很精确,是不是就可以做锯切。

所以在我们遇到任何一个设备上面,需要做到很精确的时候,首先就要想到可以用伺服。至于最终在设计产品的时候,是采用伺服电机,还是步进电机,就看性价比和精确度的要求程度了。

伺服电机的精度要比步进电机高非常多,17位编码器的伺服电机,可以达到普通步进电机精度的600倍。

在主要体现伺服位置模式的设备中就有了:

绗缝绗绣机,印花机,点胶机,贴合机,贴标机,叠片机,电子制造领域的检测输送台,各类传送线体,变位机,各类飞剪追剪的应用。
2020年最火热的口罩机上面使用的伺服电机,是750W的伺服,通过PLC或者运动控制器控制,主要的就是在拖动口罩原材料条的运动上面,实现的张力控制(你可以简单理解为高级版本的位置控制模式)。

对于不少刚从事这一行的朋友,如果你看一台设备要不要用到伺服,你就问问对方这个东西的加工精度,是否需要非常高。如果不需要很高,那就基本上步进电机或许就可以了。

2、特点二:闭环控制相关应用。

其实闭环控制响应快这特点,我们首先就能够想到各种阀门,开关的应用是不是?

那恭喜你,你确实答对了。

就拿我们现在最火热的呼吸机来说,呼吸机在进行空气和氧气混合的时候,就是使用的伺服阀。

伺服电机用在哪些地方?伺服电机的应用范围
在相应速度快方面,我们最先找到的的应用领域是:各种机床,你只要看到在频繁的改变转速,或者频繁的更换位置的机床基本上都使用伺服电机提供动力。

例如:5轴机床的所有轴都是伺服驱动的,这里面有几个主要是提供位置控制的。第二大的应用市场就是工业机器人市场。一个工业机器人使用6个伺服电机,其对伺服电机的精度控制和高响应度都非常高。

在快速相应应用的设备例如:车铣刨磨数控型机床,伺服转塔冲,折弯机,激光切割机等等。还有各类工业机器人,协作机器人,AGV小车都使用伺服电机。

3、特点三:对连续运动的精确控制。

这个特点主要是前两个特点的升华版本。比如说:伺服压力机,一个2000吨的伺服压力机,可以做到20000N·m的压力上面,他可以实时控制,这就是伺服可以控制的。

再比如说:线切割设备,这类设备在石材,多晶硅等市场极为常见。这就是在连续往复运动中能够做到精确的控制的典型代表。

如果一定要通俗化的解释伺服电机的应用场景:控制输出力度(专业名称叫扭矩)可大可小,同时可以做到力度变化很均匀的升高和减小。也就是说不单单***的结果可以控制,还可以控制过程中的没一点。

下面说一下伺服电机的选型:

有不少人会在,伺服电机可以应用在哪些领域的时候,就提到伺服的恒定转速,恒定功率。

其实伺服的恒定转速和功率是在选型的时候才会考虑的参数。

说一下比较讨巧的东西,如果你打算设计一个设备,你已经有了关于设备的生产频率,还有其他电气设备的参数。那么你不了解伺服电机,就直接找一家伺服电机的厂家。直接让人家给你做适配的选型。这就不要你出力去计算了。

如果你确实希望自己计算,伺服电机怎么选型,那么你就要基本的知道需要多大的力矩。

一般情况下设备在设计过程中,就是大致了解多大力矩需求的,毕竟你要加工身设备,需要多大的力,其实是可以根据经验推算出来的。(你算不出来,那是你就是一张白纸,慢慢就学会了)。

实际上应该是考虑扭矩(转矩),电机功率和转矩计算公式。

  即T=9550P/n

  式中:

  P一功率,kW;n一电机的额定转速,r/min;T一转矩,Nm。

  伺服电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩,一般需要一个安全系数。

  机械功率公式:P=T*N/97500

  P:功率单位W;T:转矩,单位克/cm;N:转速,单位r/min。
现实中伺服选型是怎么选的?

在实际操作中,你根据设备的参数,咨询一下伺服提供的厂家。厂家的销售工程师,会根据转速,转矩看哪一个电机比较合适。然后拿到现场测试,测试中根据实际的使用情况,调整参数,并且看这个伺服电机用在这个是否合适。比如说用在这个地方惯量太大,那么就要换成小惯量的伺服。比如这个地方使用中,需要带抱闸的,带油封的等等都是在现场使用评估中看出来的。伺服的选型基本上没有一步到位的。

文章来源:https://www.goodfb.cn/news/zhishi/12850.html