1. Determinați caracteristicile de încărcare
Tip de încărcare:Sarcină rotativă (de exemplu, plată rotativă) sau sarcină liniară (de exemplu, șurub).
Inerția sarcinii (J_load):
Calculați momentul de inerție al sarcinii (acesta poate fi calculat folosind software CAD sau formule standard).
Raportul de inerție (inerția sarcinii / inerția rotorului motorului) este o măsură critică:
Utilaje generale:Recomandat Mai puțin sau egal cu 5:1
Răspuns dinamic ridicat (de exemplu, robotică):Mai mic sau egal cu 3:1
Poziționare de precizie (de exemplu, echipamente semiconductoare):Mai mic sau egal cu 1:1
Rezistenta la frecare:Măsurați sau estimați forța de frecare a șinelor de ghidare sau a angrenajelor (T_friction).
2. Analizați profilul de mișcare
Traiectoria mișcării:Trasează curba viteză-timp (sau unghi-timp).
Parametri cheie:
Viteza maximă (v_max)
Accelerație/Decelerație (a)
Timp de accelerare/decelerare (t_acc, t_dec)
Timp de funcționare vs. Timp de așteptare (ciclu de funcționare).
Exemple de calcule:
Cuplu de accelerare:T_acc=J_total × (unde este accelerația unghiulară;=Δω / t_acc)
Cuplu cu -viteză constantă:T_const=T_friction + T_external (de exemplu, forța de tăiere)
Cuplul de decelerare:T_dec=J_total × - T_frecare
3. Calculați valorile cuplului cheie
Cuplul maxim (T_peak):
T_peak=max(T_acc, T_const, T_dec)
Această valoare trebuie să fie mai mică decât cuplul de vârf al motorului (de obicei de 2 până la 3 ori cuplul nominal).
Cuplu RMS (T_rms):
T_rms=√[(T_acc²·t_acc + T_const²·t_const + T_dec²·t_dec) / (t_acc + t_const + t_dec + t_idle)]
Această valoare trebuie să fie mai mică decât cuplul nominal al motorului.
4. Determinați cerințele de viteză
Viteza maximă (N_max) trebuie să fie mai mică decât viteza nominală a motorului (rețineți scăderea cuplului care are loc la viteze mari).
Verificarea capacității de suprasarcină:La N_max, verificați dacă cuplul necesar se încadrează în regiunea de funcționare a motorului.
5. Selectarea tipului de motor
Motoare rotative:
Motoare cu-inerție redusă:Reactivitate ridicată (de exemplu, robotică).
Motoare cu-inerție mare:Stabilitate la sarcini mari (de exemplu, axele de avans ale mașinii-unelte).
Motoare liniare:Necesită transmisii specializate (fără lanț de transmisie mecanică; precizie ridicată).
Potrivirea parametrilor cheie:
Cuplul nominal al motorului Mai mare sau egal cu T_rms
Cuplul maxim al motorului Mai mare sau egal cu T_peak
Viteza nominală mai mare sau egală cu N_max
6. Parametri cheie pentru selectarea unității
Capacitate curent de ieșire:
Curent continuu > Curent nominal motor
Peak Current > Motor Peak Current (de obicei proiectat cu o marjă de suprasarcină de 150%–200%).
Potrivirea tensiunii:
Tensiunea de intrare (mono-220V / Tri-380V) trebuie să se potrivească cu alimentarea rețelei de energie.
Tensiunea magistralei CC trebuie să fie suficientă pentru a găzdui EMF din spate al motorului (mai ales la viteze mari).
Manipularea energiei regenerative:
Rezistor de frânare-încorporat? Calcul pentru puterea nominală a rezistenței externe:
P_rezistor=(J_total × ω²) / (2 × t_dec)
Pentru sistemele cu-inerție mare sau aplicațiile care implică porniri/opriri frecvente, trebuie selectată o unitate de feedback cu energie regenerativă.
7. Cerințe funcționale și de interfață
Moduri de control:
Controlul poziției (puls/fieldbus)
Controlul vitezei (intrare analogică)
Controlul cuplului (de exemplu, aplicații de înfășurare).
Sistem de feedback:
Tip codificator (incremental/absolut) și rezoluție (17 biți sau mai mare pentru o poziționare de precizie).
Compatibilitate cu codificatoare duble (pentru control complet-în buclă închisă).
Autobuz de comunicare:
EtherCAT, CANopen, PROFINET etc.; trebuie să fie compatibil cu protocolul PLC din amonte.
Funcții de siguranță:
STO (Safe Torque Off) compatibil cu nivelurile de integritate de siguranță SIL3 / PLe.
8. Adecvarea mediului
Clasa de protecție (evaluare IP):IP20 (pentru instalarea în dulap) sau IP65 (pentru instalarea fără dulap de protecție).
Interval de temperatură:Grad industrial (-10 până la 50 de grade); poate fi necesară reducerea ponderii pentru medii cu temperatură ridicată.
Vibrații / șoc: Compliant with IEC 60068-2-6 standards (e.g., vibration >5g poate necesita montare întărită).
9. Verificarea integrării sistemului
Software de simulare:Utilizați instrumentele de selecție furnizate de producător (de exemplu, Siemens Sizer, Yaskawa SigmaSize+) pentru a verifica performanța dinamică.
Compatibilitate electrică:
Drive-la-Lungimea cablului motorului:(Reactoarele de ieșire sunt necesare pentru cabluri lungi).
Filtre EMC:(Trebuie să respecte standardul IEC 61800-3).
Design termic:Calculați pierderea de putere (P_loss ≈ Drive Efficiency × I²) și asigurați spațiu adecvat pentru disiparea căldurii.
10. Marca și serviciul
Suport tehnic: Producătorul oferă servicii de reglare a parametrilor?
Disponibilitatea pieselor de schimb:Pentru industriile critice (de exemplu, echipamente medicale), este necesară o aprovizionare garantată de piese de schimb pentru 10 ani sau mai mult.
Optimizarea costurilor:Cu condiția îndeplinirii cerințelor de performanță, comparați costurile totale ale ciclului de viață (inclusiv consumul de energie).
Considerații de selecție
Marje de siguranță:Pentru cuplu și viteză, se recomandă să rezervați o marjă de 15%–20% pentru a face față variațiilor neprevăzute ale sarcinii.
Compatibilitate cu-terți:Când amestecați mărci, verificați dacă protocolul codificatorului motorului este compatibil cu unitatea (de exemplu, Hiperface DSL, BiSS-C).
Suprimarea armonicilor: High-power drives (>5 kW) necesită instalarea de reactoare de intrare pentru a atenua armonicile rețelei.
Rigiditate dinamică:Pentru aplicațiile de poziționare de-înaltă precizie, acordați o atenție deosebită creșterii buclei de viteză și a buclei de poziție și selectați o unitate cu capacități de răspuns dinamic ridicat.
Lista de verificare finală:
Raportul de inerție se încadrează într-un interval rezonabil.
T_rms < Cuplul nominal al motorului.
T_peak < Motor Peak Torque.
Rezoluția codificatorului îndeplinește precizia de poziționare necesară.
Soluția de manipulare a energiei regenerative este cuprinzătoare și adecvată.
Urmând pașii menționați mai sus, problemele obișnuite-cum ar fi alarmele de supraîncărcare, fluctuațiile de poziționare sau opririle termice-pot fi evitate. Se recomandă colaborarea cu echipa tehnică a furnizorului pentru a verifica soluția selectată, în special în scenariile de aplicații noi.