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伺服电机的特性解读

文章来源:锐特步进电机 时间:2021-11-16 09:07:48 浏览:

  通常伺服产品的手册上都会列出电机的各项参数,而且各家的表述方法和名称都会有些差异,看上去非常复杂。那么在实际伺服应用中,我们应该如何看待这些参数,怎样根据这些参数选择适合应用的产品呢?这里简单分享一下对电机特性的一些解读。

  矩频特性曲线

  电机的输出特性其实是有扭矩和速度两方面的,因此,电机的特性通常使用矩频(扭矩和转速)特性曲线的方法来描述更加直观。

  峰值输出扭矩

  指的是电机在瞬间可以输出的最大扭矩。
 

  电机绕组能承载的最大电流,决定了电机能输出的最大扭矩。电机峰值扭矩越大,要求绕组承载更大电流,电机的框架也会因此更大。而电机的个头(框架大小)直接决定了电机硬件成本。

  另外,驱动器能输出的最大电流会限制电机轴输出的峰值扭矩。

  连续输出扭矩

  指电机可以长时间持续输出的扭矩。

  尽管在一定转速范围内,电机输出扭矩和电流成正比,但电机绕组能否长时间持续保持较高电流,却是受到电机绕组温度影响的,绕组温度过高会使得电机输出扭矩降容。因此电机的连续输出扭矩很大程度上取决于绕组快速散热和冷却的能力。这里面有两个要素:

  电机的绕组散热特性。

  同样个头(框架大小)有着相同峰值扭矩的电机,会因为其散热特性较好使得电机绕组运行温度更低,从而获得更高的连续输出扭矩。

  环境温度

  环境温度升高会影响电机绕组散热变差,从而有可能使电机连续输出扭矩下降。

  通常连续输出扭矩都会是一条斜线,也就是说随着电机转速的升高,其连续输出扭矩会有所下降。不同的电机,其下降的斜率也是不同的。电机供应商在标称连续扭矩时会注明“连续堵转扭矩”(转速为零时的连续输出扭矩值)和“额定连续输出扭矩”(额定转速时的连续输出扭矩值)。

  当然,除了电机自身因素外,驱动器连续输出电流的能力会影响轴连续输出扭矩。

  峰值转速与高转速时的扭矩

  由于电机转速和绕组端电压成正比,因此,当驱动器进线电压或直流母线电压下降时,电机所能输出的最高转速会降低。因此这条线会向左移动。

  当电机运行到高转速时,会有一部分电流转换成热能消耗影响电机绕组散热,从而使得在高转速时的扭矩有所下降。因此此线是一条斜线。通常电机功率越大,此线越斜;功率较小,此线较垂直。

  电机功率

  P = T * ω

  P:功率 watt

  T:扭矩 Nm

  ω:转速 rad/s

  我们通常可能有个经验公式:

  功率=扭矩*转速/9550

  这个 9550 的系数时由于我们平时习惯用的单位是KW和RPM,与国际单位制里标准单位之间的比例。

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