微型直流減速電機(jī):變頻電機(jī)選擇步驟

一、變頻電機(jī)選擇的參數(shù)

根據(jù)設(shè)備要求，電機(jī)參數(shù)包括：轉(zhuǎn)速范圍、功率、精度、響應(yīng)速度、啟動(dòng)特性、保護(hù)等級(jí)、匹配驅(qū)動(dòng)器。

二、參數(shù)選擇方法

1.速度要求

額定速度n0、頻率范圍fmax和fmin在速度范圍電機(jī)的基本參數(shù)中給出。其中n0是對(duì)應(yīng)于50HZ電源頻率的速度，電機(jī)的速度范圍計(jì)算如下(速度與頻率成比例):

nmax=n0fmax/50nmin=n0fmin/50

有幾個(gè)頻率范圍可供選擇，需要找到不同的產(chǎn)品。當(dāng)電機(jī)的速度范圍不能滿(mǎn)足實(shí)際需要時(shí)，可以采用串聯(lián)變速組來(lái)擴(kuò)大速度范圍。

速度匹配傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)盡可能采用慢速或恒速傳動(dòng)。即使采用增速傳動(dòng)，傳動(dòng)比也不能太大。電機(jī)的最大速度nmax應(yīng)選擇為接近所需的最大速度。

2.功率要求

功率特性曲線(xiàn)調(diào)速電機(jī)的功率特性曲線(xiàn)決定了電機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的輸出功率。在設(shè)計(jì)中，電機(jī)的輸出功率大于或等于任何速度下所需的功率。功率曲線(xiàn)如圖1P=Tn所示。

雖然電機(jī)可以在速度范圍內(nèi)工作，但需要注意的是，在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)的低速段工作時(shí)，電機(jī)的功率因數(shù)和效率都很低。接近最低轉(zhuǎn)速時(shí)，效率只有百分之幾，電機(jī)產(chǎn)生大量熱量，消耗大量功率，不宜在頻繁使用的情況下使用，只能偶爾短期使用。當(dāng)不滿(mǎn)足這一要求時(shí)，應(yīng)采取減速措施，使電機(jī)以低速向執(zhí)行器輸出高速。

當(dāng)調(diào)速電機(jī)與步進(jìn)變速串聯(lián)時(shí)，速度分配分為高速傳動(dòng)區(qū)和低速傳動(dòng)區(qū)，速度分配應(yīng)選擇傳動(dòng)比，使電機(jī)額定功率最小化，并合理考慮功率曲線(xiàn)的連接。

電機(jī)軸和定比軸之間的傳動(dòng)比為u0，變速傳動(dòng)比分別為u1和u2，因此輸出軸上的速度范圍為設(shè)備要求的na——nb，其中nm為設(shè)備要求的滿(mǎn)載功率對(duì)應(yīng)的最低速度(如果低速是功率需求的一部分)。na——nb是通過(guò)連接圖中的兩段獲得的。上下兩段都使用的最小功率為Px，電機(jī)功率P0為最小值時(shí)，電機(jī)功率才能更小，可達(dá)到的條件是u1和u2的比例要合理。

輸出軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算：

na=nmaxu0u1nb=nminu2

3.精度要求

電機(jī)自身精度對(duì)輸出精度的影響與總傳動(dòng)比成正比。當(dāng)電機(jī)精度達(dá)不到要求時(shí)，減速驅(qū)動(dòng)可以提高精度。如果達(dá)不到要求，必須采用伺服電機(jī)。

4.響應(yīng)速度要求

響應(yīng)速度主要影響系統(tǒng)的加速性能。變速電機(jī)的響應(yīng)參數(shù)由電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量給出，系統(tǒng)響應(yīng)應(yīng)由電機(jī)轉(zhuǎn)矩和系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到電機(jī)軸的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)計(jì)算。

5.其他要求

主要是電機(jī)的啟動(dòng)特性和保護(hù)性能。

啟動(dòng)特性：系統(tǒng)帶負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)，從靜止到加速到一定速度的過(guò)程中，所需扭矩最大。原因是運(yùn)動(dòng)部件的摩擦系數(shù)是靜止時(shí)的靜摩擦系數(shù)，所以啟動(dòng)載荷最大，而正常運(yùn)行所需的扭矩大大降低。如果用功率更大的電機(jī)，就太浪費(fèi)了。為此，可以根據(jù)需要選擇或定制(在圖1的起動(dòng)區(qū)域，大多數(shù)電機(jī)都是恒轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，但也有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的電機(jī)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比固定轉(zhuǎn)矩大幾倍)。

保護(hù)等級(jí)或其他要求可參考產(chǎn)品規(guī)格進(jìn)行選擇。

三、注意事項(xiàng)

選擇電機(jī)時(shí)，應(yīng)在sam上考慮驅(qū)動(dòng)器的配置