伺服電機(jī)配行星減速機(jī)的應(yīng)用場合

現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備應(yīng)用中在高精度應(yīng)用場合隨著伺服電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，從高扭矩密度乃至于高功率密度，使轉(zhuǎn)速的提升高過3000rpm，由于轉(zhuǎn)速的提升，使得伺服電機(jī)的功率密度大幅提升。這意謂著伺服電機(jī)是否需要搭配減速機(jī)，其決定因素主要是從應(yīng)用的需求上及成本的考慮來審視。

然而，到底在什么樣的應(yīng)用場合需求必須搭配伺服行星減速機(jī)？

1、重負(fù)何高精度：必須對(duì)負(fù)載做移動(dòng)并要求精密定位時(shí)便有此需要。一般像是航空、衛(wèi)星、醫(yī)療、軍事科技、晶圓設(shè)備、機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備。他們的共同特征在于將負(fù)載移動(dòng)所需的扭矩往往遠(yuǎn)超過伺服電機(jī)本身的扭矩容量。而透過減速機(jī)來做伺服電機(jī)輸出扭矩的提升，便可有效解決這個(gè)問題。

2、提升扭矩：輸出扭矩提升的方式，可能采用直接增大伺服電機(jī)的輸出扭矩方式，但這種方式不但必須使用昂貴大功率的伺服電機(jī)，馬達(dá)還要有更強(qiáng)壯的結(jié)構(gòu)，扭矩的增大正比于控制電流的增大，此時(shí)采用比較大的驅(qū)動(dòng)器，功率電子組件和相關(guān)機(jī)電設(shè)備規(guī)格的增大，又會(huì)使控制系統(tǒng)的成本大幅增加。

3、增加使用效率：理論上，提升伺服電機(jī)的功率也是輸出扭矩提升的方式，可藉由增加伺服馬達(dá)兩倍的速度來使得伺服系統(tǒng)的功率密度提升兩倍，而且不需要增加伺服驅(qū)動(dòng)器等控制系統(tǒng)組件的規(guī)格，也就是不需要增加額外的成本。而這就需透過行星減速機(jī)的搭配來達(dá)到提升扭矩的目的了。所以說，高功率伺服電機(jī)的發(fā)展是必須搭配應(yīng)用減速機(jī)，而非將其省略不用。

4、提高使用性能：據(jù)了解，負(fù)載慣量的不當(dāng)匹配，是伺服控制不穩(wěn)定的最大原因之一。對(duì)于大的負(fù)載慣量，可以利用減速比的平方反比來調(diào)配最佳的等效負(fù)載慣量，以獲得最佳的控制響應(yīng)。所以從這個(gè)角度來看，行星減速機(jī)為伺服應(yīng)用的控制響應(yīng)的最佳匹配。

5、增加設(shè)備使用壽命：行星減速機(jī)還可有效解決電機(jī)低速控制特性的衰減。由于伺服電機(jī)的控制性會(huì)由于速度的降低，導(dǎo)致產(chǎn)生某程度上的衰減，尤其在對(duì)于低轉(zhuǎn)速下的訊號(hào)擷取和電流控制的穩(wěn)定性上，特別容易看出。因此，采用減速機(jī)能使電機(jī)具有較高轉(zhuǎn)速。

6、降低設(shè)備成本： 從成本觀點(diǎn)，假設(shè)0.4KW的AC伺服電機(jī)搭配驅(qū)動(dòng)器，需耗費(fèi)一單位設(shè)備成本，以5KW的AC伺服電機(jī)搭配驅(qū)動(dòng)器必須耗費(fèi) 15單位成本，但是若采用0.4KW伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器，搭配一組減速機(jī)就能夠達(dá)到前述耗費(fèi)15個(gè)單位成本才能完成的事，在操作成本上節(jié)省50%以上。

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附：關(guān)于行星減速機(jī)選型：

伺服電機(jī)選型：

轉(zhuǎn)速（根據(jù)需要選擇）

轉(zhuǎn)矩（根據(jù)負(fù)載結(jié)構(gòu)和重量以及轉(zhuǎn)速計(jì)算需要伺服電機(jī)需要輸出的力矩）

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（此參數(shù)關(guān)系伺服在機(jī)械結(jié)構(gòu)上的運(yùn)行精度，通過負(fù)載結(jié)構(gòu)重量計(jì)算）

一般都要留有一定余量，即安全系數(shù)。

通過此三個(gè)參數(shù)結(jié)合選型樣本來選擇伺服電機(jī)的型號(hào)。

行星減速機(jī)選型：

減速比（根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與最終需要輸出的轉(zhuǎn)速之比以及最終需要輸出的轉(zhuǎn)矩與電機(jī)轉(zhuǎn)矩之比 以及機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之比的開方來最終確定）

額定承載扭矩（最終的輸出扭矩不要大于減速機(jī)的額定扭矩，與減速機(jī)壽命有關(guān)）

精度（根據(jù)用戶需要選擇適當(dāng)?shù)木纫螅?/span>

安裝配合尺寸（負(fù)載與減速機(jī)之間的配合安裝以及電機(jī)與減速機(jī)之間的配合安裝等根據(jù)產(chǎn)品圖紙來確定）

上述便是如何選伺服電機(jī)和減速機(jī)的一般要確定的參數(shù)。

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